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阅读下面的科普材料:
一直以来,科学家们对碳元素的研究不曾间断研究表明:透明的金刚石、灰色的石墨都是由碳元素组成的单质,可见,同一种元素能组成不同的物质。
金刚石硬度大,是自然界存在的最硬的物质,利用这一性质,金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属。天然金刚石资源稀少,价格昂贵,难以满足需求,现在人们已经掌握了人工合成金刚石的方法。
石墨是一种深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软,有滑腻感。石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料,导热系数随温度升高而降低,因此石墨可以成为良好的绝热体。
很长一段时间里,人们一直认为碳元素只有金刚石和石墨两种单质,随着对碳元素研究的不断深入,到本世纪80年代终于有了突破性进展。1985年,美国莱斯大学的 H•W•Kroto等人用大功率激光照射石墨等科技手段得到了C60,其组成和结构也通过质谱及X射线分析等得到证明,一个C60分于是由60个碳原子构成的,它形似足球,因此又称足球烯。
C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面(其中12个为正五边形,20个为正六边形),目前,人们对C60的认识正在不断深入,北京大学和中国科学院的化学工作者通过金属钾与C60化合反应制得球碳盐,实验测知该物质具有良好的超导性能。
20世纪90年代初,一些以新的形态存在的碳单质相继被发现,如碳纳米管、石墨烯等。石墨烯是一种由碳原子构成的单层呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,是目前世界上人工制得的最薄材料--厚度与一个碳原子直径相当,仅为0.335m,因此石墨烯具有薄且坚硬、透光率好、结构稳定等特性,石墨烯凭借其优良的特性,在智能手机、电脑、车载显示、可穿戴智能设备等新兴领域将会得到广泛的应用。
可以相信随着科学技术的发展,碳单质的用途将不断扩大。
根据材料回答下列问题:
(1)金刚石可以用来切割玻璃是因为
金刚石是自然界存在的最硬的物质
金刚石是自然界存在的最硬的物质

(2)石墨可以制成良好绝热材料的原因是
石墨的导热系数随温度升高而降低
石墨的导热系数随温度升高而降低

(3)C60是由
分子
分子
(填“分子”“原子”或“离子”)直接构成的物质。
(4)金属钾和C60化合而成的球碳盐中含有
K、C(或钾、碳)
K、C(或钾、碳)
元素。
(5)石墨烯透光率好的主要原因是
石墨烯的厚度与一个碳原子直径相当,仅为0.33nm
石墨烯的厚度与一个碳原子直径相当,仅为0.33nm

(6)下面四幅图中表示石墨烯结构的是
A
A
(填标号)。

【答案】金刚石是自然界存在的最硬的物质;石墨的导热系数随温度升高而降低;分子;K、C(或钾、碳);石墨烯的厚度与一个碳原子直径相当,仅为0.33nm;A
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:74引用:6难度:0.6
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  • 1.石墨烯是“新材料之王”
    I.工业上制备纯硅的一种流程如下
    SiO2
    C
    高温
    Si(粗)
    HC
    l
    300
    SiHCl3
    过量
    H
    2
    1000
    -
    1100
    Si(纯)
    (1)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3中含有少量的SiCl4和HCl,采用蒸馏来提纯SiHCl3,蒸馏属于
     
    (填“物理变化”或“化学变化”)
    (2)上述反应都是置换反应,流程中可循环使用的物质有
     
    (填化学式)
    Ⅱ.石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,微观结构示意图如图所示;石墨烯是导电导热性能很强的一种新材料,最有潜力成为硅的替代品.
    (1)下列叙述正确的是
     
    (填序号)
    a.石墨烯是单质 b.石墨烯是化合物 c.石墨烯不导电
    (2)将甲烷(CH4)在镍或铜等金属基体上高温分解,碳原子会沉积吸附在金属表面连续生长成石墨烯.写出该反应的化学方程式
     

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:227引用:5难度:0.1
  • 2.石墨烯是“新材料之王”
    I.工业上制备纯硅的一种流程如下:SiO2    
    C
    高温
    Si(粗)
    HC
    l
    300
    SiHCl3
    过量
    H
    2
    1000
    -
    1100
    Si(纯)
    (1)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3中含有少量的SiCl4和HCl,采用蒸馏来提纯SiHCl3,蒸馏属于
     

    (填“物理变化”或“化学变化”)
    (2)上述反应都是置换反应,流程中可循环使用的物质有
     
    (填化学式)Ⅱ.石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体,微观结构示意图如图所示;石墨烯是导电导热性能很强的一种新材料,最有潜力成为硅的替代品。

    (1)下列叙述正确的是
     
    (填序号)
    a.石墨烯是有机物b。石墨烯是单质c。石墨烯不导电
    (2)将甲烷(CH4)在铜等金属基体上高温分解,碳原子会沉积吸附在金属表面连续生长成石墨烯。写出该反应的化学方程式
     

    (3)华为推出耐高温石墨烯锂电池手机,这款电池容量更大,充电速度更快,散热性更好,锂电池的总反应可表示为 Li+MnO2=LiMnO2.锂电池充电时是将电能转化为
     
    能。

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:21引用:2难度:0.5
  • 3.石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得,它是目前世界上人工制得的最薄材料。下列关于石墨烯的说法错误的是(  )

    发布:2025/1/5 8:0:1组卷:11引用:2难度:0.6
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