Question

【題目】石墨烯（如圖甲）是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結構會發(fā)生改變，轉化為氧化石墨烯（如圖乙）．
（1）圖甲中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數為 ．
（2）圖乙中，1號C的雜化方式是 ， 該C與相鄰C形成的鍵角（填“＞”“＜”或“=”）圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角．
（3）若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有（填元素符號）．
（4）石墨烯可轉化為富勒烯（C60），某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如圖丙所示，M原子位于晶胞的棱上與內部，該晶胞中M原子的個數為 ， 該材料的化學式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）3
（2）sp3；＜
（3）O、H
（4）12；M3C60
【解析】解：（1）由圖可知，甲中，1號C與相鄰C形成3個C﹣C鍵，形成σ鍵的個數為3，所以答案是：3；（2）圖乙中，1號C形成3個C﹣C及1個C﹣O鍵，C原子以sp3雜化，為四面體構型，而石墨烯中的C原子雜化方式均為sp2 ， 為平面結構，則圖乙中C與相鄰C形成的鍵角＜圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角，所以答案是：sp3；＜；（3）水中的O電負性較強，吸引電子能力的強，易與氧化石墨烯中的O﹣H上的H形成氫鍵，氧化石墨烯中O與水中的H形成氫鍵，所以答案是：O、H；（4）M原子位于晶胞的棱上與內部，棱上有12個M，內部有9個M，其個數為12× +9=12，C60分子位于頂點和面心，C60分子的個數為8× +6× =4，M原子和C60分子的個數比為3：1，則該材料的化學式為M3C60 ， 所以答案是：12；M3C60 ．