石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题：
（1）构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为 
，其中未成对电子有 22个。
（2）石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环（但无H原子相连），则石墨烯中碳原子的杂化方式为 sp2sp2，石墨烯导电的原因是 石墨烯中每个碳原子有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，形成了遍及整个平面的大π键，电子能在整个平面上自由移动石墨烯中每个碳原子有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，形成了遍及整个平面的大π键，电子能在整个平面上自由移动。
（3）石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构。
（4）石墨烷是石墨烯与H2发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有 绝缘性绝缘性（填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”）。
（5）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将Li+嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm,其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=79NA79NAg（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
79
N
A
79
N
A
【答案】；2；sp2；石墨烯中每个碳原子有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，形成了遍及整个平面的大π键，电子能在整个平面上自由移动；石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构；绝缘性；
；2；sp2；石墨烯中每个碳原子有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道，并含有1个未成对电子，形成了遍及整个平面的大π键，电子能在整个平面上自由移动；石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构；绝缘性；79
N
A
【解答】
【点评】
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发布：2024/12/1 3:0:1组卷：15引用：1难度：0.5
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1．铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子的电子排布图为；其最外层电子的电子云形状为。
（2）（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O俗称摩尔盐
①NH4+电子式为。
②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）
③SO42-中S原子的杂化方式为，VSEPR模型名称为。
（3）K3[Fe（CN）6]晶体中中心原子的配位数为；晶体的配位体为（用化学符号表示）
（4）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为g•cm-3发布：2025/1/5 8:0:1组卷：7引用：1难度：0.7 -
2．碳及其化合物有着重要用途。回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子排布图为。
（2）在CH2=CHCN中，碳原子的杂化方式有、，所含σ键数目和π键数目之比为。
（3）甲烷、水、氨气中C、O、N原子均采用sp3杂化方式，VSEPR模型均为正四面体构型，比较三者键角的大小（由大到小，用H一R-H表示），其原因是。
（4）C60室温下为紫红色固体，不溶于水，能溶于四氯化碳等非极性溶剂。据此判断C60的晶体类型是。
（5）C60晶胞结构如图，C60分子处于顶点和面心。已知：C60晶胞棱长为14.20Å （1Å=10-8cm），则C60的晶体密度为g/cm3。
C60体中存在正四面体空隙（例如1、3、6、7四点构成）和正八面体空隙（例如3、6、7、8、9、12六点构成），则平均每一个C60晶胞中有个正四面体空隙和4个正八面体空隙。当碱金属元素全部占满所有空隙后，这类C60掺杂物才具有超导性。若用金属铯（Cs）填满所有空隙，距离最近的两个Cs原子间的距离为Å。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：53引用：2难度：0.4 -
3．N、P、As都是ⅤA族元素，且原子序数依次增大，它们的单质和化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列相关问题。
（1）基态磷原子的价电子排布式为。
（2）已知白磷的分子式为P4，其结构如图1所示。科学家目前合成了N4分子，其分子结构与白磷类似。则N原子的杂化轨道类型是，N-N-N键的键角为。
（3）硝酸的沸点较低，从氢键的角度推断其可能的原因是；请写出两种与NO3-互为等电子体的微粒化学式（请写一个分子和一个离子）。
（4）NO2-与钴形成的配离子[Co（NO2）6]3-可用于检验K+的存在。NO2-离子的VSEPR模型名称为，K3[Co（NO2）6]是黄色沉淀，该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是。
（5）铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝（AlP），磷化铝晶胞的结构如图2所示。磷化铝中，Al原子的配位数为，若最近两个Al原子之间的距离为acm,用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为g•cm-3（用含有以上字母的计算式表示）。发布：2025/1/5 8:0:1组卷：55引用：1难度：0.5
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