1. 阅读下面科普短文。

石墨烯是目前已知最薄、最坚硬的材料,它的熔点高达3000℃,具有优良的导电、导热性能。

我国的科研团队发现了石墨烯的防腐功能,利用其独特的二维片层钻构,在涂层中叠加形成致密隔绝层,使腐蚀介质难以通过,起到物理隔绝作用。如图2,表面叠加了石墨烯薄膜的钢在高温下也没有被腐蚀。

将石墨烯与高分子聚合物复合形成复合涂料,可提升涂料的防腐蚀性能。

表:某复合涂料的基本性能(涂膜厚度相同)

性能

石墨烯比例为0

石墨烯比例为1%

石墨烯比例为2%

耐酸性

240h无异常

240h无异常

300h无异常

耐碱性

168h无异常

168h无异常

240h无异常

耐老化

60h变色

100h变色

1500h变色

与石墨烯相关的新技术、新发明会得到越来越广泛的应用。

依据文章内容回答下列问题。

(1) 石墨烯具有的物理性质是(写一点即可)。
(2) 石墨烯属于(填“单质”或“化合物”)。
(3) 石墨烯可以防腐的原因是
(4) 依据表分析,该复合涂料中石墨烯的比例为时基本性能最好。
(5) 下列关于石墨烯的说法正确的是____(多选)。 A. 加入石墨烯的复合涂料防腐性能更好 B. 石墨烯在氧气中完全燃烧的产物是CO2 C. 在高温条件下,石墨烯仍具有防腐功能
【考点】
碳单质的性质和用途;
【答案】

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2.  【科普阅读】

水是航天员赖以生存和进行科学研究的物质基础,因此,对空间站中冷凝水的回收处理是各国航天研究的热点。沥青基球形活性炭具有机械强度高、吸附性能好、灰分含量低、微孔发达等优点,十分有利于冷凝水中有机污染物的去除,常被用于吸附冷凝水中的部分有机污染物(如苯甲醇、己内酰胺、丙酮等)。

有机污染物在水中越易溶解,与水分子之间作用力也越大。模拟不同条件下活性炭对冷凝水的吸附情况,可以得到最理想的吸附条件,从而判断活性炭是否符合要求。下图为一定温度下,沥青基球形活性炭对部分有机污染物的吸附效果。

依据上文,回答下列问题。

(1) 沥青基球形活性炭能用于冷凝水中有机污染物的去除是因为其具有的优点(写一点)。
(2) 活性炭具有吸附能力是因为其具有的结构,它与金刚石的物理性质(填“相似”或“不相似”)。
(3) 由上图可知,沥青基球形活性炭对的吸附效果最好,结合图中的信息解释原因
(4) 下列说法正确的是(填字母)。

a.利用活性炭处理空间站的冷凝水,有利于减少地面对空间站水资源的运输补给

b.沥青基球形活性炭吸附冷凝水中的所有杂质,从而能在空间站中循环使用

c.活性炭对有机污染物的吸附效果可能与有机污染物在水中溶解的难易程度有关

d活性炭的吸附作用比木炭强,常用于防毒面具、水的净化处理及制糖工业等

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3. 北京冬奥会计划2月4日-20日在北京举行。8年前平昌冬奥会闭幕式上,“北京8分钟”惊艳世界,演员们穿着的轻便防寒服是用“石墨烯”制成的。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)。英国两位物理学家因从石墨中成功分离出石墨烯,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚l毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

石墨烯的结构特点决定了其具有簿且坚硬、透光度好、导热性强、导电率高、结构稳定等特性。根据其层数不同,石墨烯一般可以分成单层石墨烯、双层石墨烯、三层石墨烯和多层石墨烯。层数不同,石墨烯的性能也不同,如图乙所示。

通过石墨烯与氢气发生化学反应可得到石墨烷,其中所有的碳原子形成六角网络结构,氢原子以交替形式从石墨烯平面的两端与碳原子相连,石墨烷表现出半导体性质。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、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。

依据文章内容回答下列问题。

(1) 石墨烯是(填“单质”或“化合物”)。
(2) 物质的结构决定其性质,石墨烯是一种由碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,所以石墨烯具有等特性(至少写一条)。
(3) 由图乙可知,导热性最差的是层石墨烯(填数字)。
(4) 由石墨烯制成的石墨烷由种元素组成。
(5) 金刚石、石墨烯和C60的化学性质相似,物理性质却有很大的差异。其原因是____(填序号)。 A. 构成它们的原子大小不同 B. 金刚石、石墨烯和C60由不同原子构成 C. 构成它们的原子数目不同 D. 金刚石、石墨烯和C60里碳原子的排列方式不同
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