Question

【題目】浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用更為簡便的制備方法，將石墨烯做成三維多孔材料沖擊最輕材料的記錄，碳海綿的形狀、尺寸可任意調(diào)節(jié)，大規(guī)模制造成為可能。我國的石墨儲(chǔ)備非常豐富，占全世界的2/3，我國科學(xué)家不斷探索石墨高效利用的方法。則：

（1）將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液在低溫環(huán)境下凍干，去除水分、讓其保留完整的骨架。在電子顯微鏡下，碳納米管和石墨烯（兩者都是碳單質(zhì)）共同支撐起碳海綿的無數(shù)個(gè)孔隙，則碳海綿屬于一種______（選填“純凈物”或“混合物”）。在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是_____（化學(xué)式）。

（2）碳海綿由碳原子構(gòu)成，碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，則碳元素的原子序數(shù)為____，請(qǐng)推測(cè)石墨烯可能具有的一條化學(xué)性質(zhì)__________。

（3）最輕材料碳海綿具有高彈性、超快超高的吸附性，是目前吸油力最強(qiáng)的材料。碳海綿具有高彈性和強(qiáng)吸附性，都屬于_____（選填“物理”或“化學(xué)”）性質(zhì)。請(qǐng)你設(shè)想出這種最輕材料的應(yīng)用領(lǐng)域和前景有（至少一點(diǎn)）__________________。

Answer 1

【答案】混合物 CO2 6 常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（不活潑）、可燃性和還原性 物理 可用于重復(fù)處理海上的石油泄漏問題，可制作保溫宇航材料、吸音材料和高效復(fù)合材料，還用于制備高儲(chǔ)電量的手機(jī)電池等

【解析】

（1）碳海綿由碳納米管和石墨烯兩種物質(zhì)組成，屬于混合物。碳納米管和石墨烯都是碳單質(zhì)，碳在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳，化學(xué)式為：CO2。

（2）在原子中，原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，結(jié)合碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖可知，碳元素的原子序數(shù)為6。石墨烯是碳的單質(zhì)，常溫下碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定（不活潑），可以燃燒，具有還原性。

（3）碳海綿具有高彈性和強(qiáng)吸附性，這兩種性質(zhì)都不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)。最輕材料碳海綿具有高彈性、超快超高的吸附性，是目前吸油力最強(qiáng)的材料，可用于重復(fù)處理海上的石油泄漏問題，可制作保溫宇航材料、吸音材料和高效復(fù)合材料，還用于制備高儲(chǔ)電量的手機(jī)電池等。