1. 阅读下面科技短文,回答问题。

石墨和金刚石一样,是碳元素的一种存在形式。金刚石是自然界中最坚硬的物质,石墨则是最软的矿物之一,常做成石墨棒和铅笔芯。石墨烯就是从石墨材料中剥离出来的,它只由一层碳原子在平面上构成。可以说,石墨烯的特点之一就是薄,堪称目前世界上最薄的材料,1mm厚的石墨大约包含300万层石墨烯。同时,它又能导电,电子在石墨烯中的运动速度达1000千米/秒,是光速的。目前世界上最薄、最轻的全新材料石墨烯,其硬度比最硬的钢铁还要强100倍。

(1) 石墨烯作为一种新材料,它(选填“是”或“不是”)优良的导体。
(2) 金刚石、石墨和石墨烯都是由碳元素组成的碳单质,下列关于三种碳单质的叙述不正确的是___________(填字母)。 A. 金刚石、石墨和石墨烯都是黑色固体 B. 石墨烯充分燃烧时生成二氧化碳 C. 将石墨剥离制成石墨烯发生了物理变化 D. 石墨很软,但剥离出来的石墨烯很硬
【考点】
碳单质的性质和用途;
【答案】

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1.  【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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