如图1，新技术的开发离不开新材料，结构决定性质，物质结构的研究为新材料的应用奠定了基础．2010、2011年的诺贝尔奖均与物质结构有关．2010年的诺贝尔物理学奖颁给了因在二维空间材料

Question

如图1，新技术的开发离不开新材料，结构决定性质，物质结构的研究为新材料的应用奠定了基础．2010、2011年的诺贝尔奖均与物质结构有关．2010年的诺贝尔物理学奖颁给了因在二维空间材料石墨烯方面进行了开创性实验的两位英国科学家．2011年的诺贝尔化学奖颁给了发现准晶体的以色列化学家．试回答下列问题：

（1）石墨烯可以看做单层的石墨，所有的碳原子都以单键结合，每个碳原子多余的一个电子用于形成一种特殊的大π键，所以这些π键电子可以在石墨烯中自由运动．下列关于石墨烯的说法中错误的是______
A．只有一个碳原子的厚度，如此薄的结晶材料肯定是非常不稳定的．
B．应该具有和金属一样良好的导电、导热性能．
C．所有的碳原子均为sp²杂化
D．由于碳碳原子间以共价键相结合，它的熔点应该是非常高的．
（2）若已知石墨烯中每个碳碳键的键长为142pm，可以计算出平均每个正六边形的面积约为5.24×10^-20m²，则12g石墨烯的面积约为______ m²（用科学计数法表示，且小数点后保留两位）．
（3）上海世博会场馆大量的照明材料或屏幕使用了发光二极管（LED）．目前市售LED晶片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主．镓的基态原子的电子排布式是______．
（4）砷化镓的晶胞结构如图2所示．与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为______．砷化镓晶体中______配位键．（填“有”或“无”）
（5）已知Ga的原子半径为136pm，As的原子半径为114pm，√(3)=1.732，根据以上数据估算该晶体密度为

((4×(70+75))/(6.02×1023))/([(4×(136+114))/(√(3))×10−10]3)g/cm³=5

((4×(70+75))/(6.02×1023))/([(4×(136+114))/(√(3))×10−10]3)g/cm³=5

g/cm³．（列式并计算，结果取整数）

Answer 1

（1）A．石墨烯可以看做单层的石墨，所有的碳原子都以单键结合，在单层的石墨存在大π键，所以石墨烯的性质还是很稳定的，故A错误；
B．由于在单层的石墨存在大π键，这些π键电子可以在石墨烯中自由运动，所以石墨烯具有和金属一样良好的导电、导热性能，故B正确；
C．石墨烯中所有的碳原子都以单键结合，每个碳周围有三个碳，形成三个共价键，所以所有的碳原子均为sp²杂化，故C正确；
D．由于石墨烯可以看做单层的石墨，在同一层内所有的碳原子都以单键结合，但层与层之间是范德华力，所以它的熔沸点应当介于分子晶体和原子晶体之间，故D正确；
故答案为：A；
（2）利用均摊法算出每个六边形实际占有碳原子的个数为6×(1)/(3)=2，所以，12g石墨烯（即1mol）实际占有的六边形的个数为(1)/(2)×6.02×1023，所以算得石墨烯的面积为(1)/(2)×6.02×1023×5.24×10−20m2=1.58×10⁴m²，故答案为：1.58×10⁴；
（3）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹ ），故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹ ）；
（4）由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体；根据镓和砷的最外层电子数分别为3和5，而在晶胞中无论是镓还是砷周围都连了四个共价键，根据八电子稳定结构的原则可知，镓和砷之间有一个配位键，故答案为：正四面体； 有；
（5）根据晶胞的结构可知，晶胞的体对角线长度应为两个镓原子和两个砷原子直径的长度之和，即体对角线长度为4×（136+114），由此求得晶胞的边长为(4×(136+114))/(√(3))pm，而每个晶胞中含有镓的原子个数为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，含有砷原子的个数为4，所以晶胞的密度为：((4×(70+75))/(6.02×1023))/([(4×(136+114))/(√(3))×10−10]3)g/cm³=5，
故答案为：((4×(70+75))/(6.02×1023))/([(4×(136+114))/(相关问答为什么诺贝尔没有数学奖?果蝇被广泛地应用于遗传学研究的各个方面，摩尔根以果维生素C（C6H8O6）又叫抗坏血酸，主要存在于蔬李政道给中科大少年班出的数学题1979年,诺贝尔奖作文请仔细阅读下面的一则材料，以“习惯”为题，联系请仔细阅读下列材料后，回答问题：朊病毒是由1997屠呦呦成为第一位获得诺贝尔奖的中国女性．TuYou费米的诺贝尔奖是不因为超铀元素疟疾是一种血液传染病，疟疾的相关研究者中已有多人获1.新中国第一位获得“诺贝尔奖”的作家是(？)。2材料一：1901-1975年获得诺贝尔奖的309位关于钱永健钱永健在最近采访中称自己是完全在美国长大首页语文数学英语物理化学历史政治生物其他Copyright © 2019 zaojiaoba.cn All Rights Reserved 版权所有 作业搜本站资料来自网友投稿及互联网，如有侵犯你的权益，请联系我们：[e-mail]湘ICP备12012010号))