11.石墨烯[如圖(a)所示]是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯[如圖(b)所示].
(1)圖(a)中,1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為3.
(2)圖(b)中,1號C的雜化方式是sp
3,該C與相鄰C形成的鍵角<(填“>”“<”或“=”) 圖(a)中1號C與相鄰C形成的鍵角.
(3)若將圖(b)所示的氧化石墨烯分散在H
2O中,則氧化石墨烯中可與H
2O形成氫鍵的原子有O、H(填元素符號).
(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C
60),某金屬M與C
60可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖(c)所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部.該材料的化學(xué)式為M
3C
60.
(5)碳的一種同素異形體--C
60,又名足球烯,是一種高度對稱的球碳分子.立方烷(分子式:C
8H
8,結(jié)構(gòu)是立方體:(
)是比C
60約早20年合成出的一種對稱型烴類分子,而現(xiàn)如今已合成出一種立方烷與C
60的復(fù)合型分子晶體,該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖(d)所示,立方烷分子填充在原C
60晶體的分子間空隙中.則該復(fù)合型分子晶體的組成用二者的分子式可表示為C
8H
8.C
60(6)碳的另一種同素異形體--石墨,其晶體結(jié)構(gòu)如圖(e)所示,虛線勾勒出的是其晶胞.則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為4個.已知石墨的密度為ρg.cm
-3,C-C鍵長為rcm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為N
A,計算石墨晶體的層間距為$\frac{\sqrt{3}}{16}$ρN
Ar
2cm.