2005-2014年高考化学试题分类汇编:物质结构

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  【十年高考】2005-2014年高考化学试题分类汇编
  物质结构
  [2014•山东卷] [化学—物质结构与性质]石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯[如图(b)所示]。
  (a)石墨烯结构     (b)氧化石墨烯结构
  (1)图(a)中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。
  (2)图(b)中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。
  (3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。
  (4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。
  33.(1)3
  (2)sp3 <
  (3)O、H
  (4)12 M3C60
  [解析] (1)由图(a)可知,1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。(2)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键,其价层电子对数为4,C的杂化方式为sp3;该C与相邻C的键角约为109°28′,图(a)中1号C采取sp2杂化,碳原子间夹角为120°。(3)氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键,氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。(4)利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×14=3,位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞,故该晶胞中M原子的个数为12;该晶胞中含有C60的个数为8×18+6×12=4,因此该晶胞的化学式为M3C60。
  37.[2014•新课标全国卷Ⅱ] [化学——选修3;物质结构与性质](15分)
  周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题;
  (1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为________。
  (2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为______;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式,写出两种)。
  (3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________;酸根呈三角锥结构的酸是________。(填化学式)
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