2018年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。石墨烯是一种由碳原子构成的、六角型晶格的二维碳纳米材料。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1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薄且坚硬、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、少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2所示。
通过石墨烯与氢气发生化合反应可得到石墨烷,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。
A石墨烯属于单质 B以石墨烯为原料可以合成其它化合物
C石墨烯只能通过化学反应制备 D石墨烯与石墨材料的性能完全相同
(实验1)
序号 |
实验目的 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
比较空气和呼出气体中二氧化碳的含量 |
向呼出气体中倒入少量澄清石灰水,振荡 |
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② |
比较空气和呼出气体中氧气的含量 |
分别将燃着的木条伸入空气和呼出气体中 |
空气中的木条无明显变化;呼出气体中的木条熄灭 |
③ |
_ |
取两块干燥玻璃片,对着其中一块哈气 |
哈气的玻璃片上出现无色液滴;另一块无明显变化 |
猜想1:木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中CO2的含量高。
猜想2:木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中O2的含量低。
(实验2)
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
实验操作 |
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实验现象 | 燃着的木条无明显变化 | 燃着的木条无明显变化 | 燃着的木条熄灭 | 燃着的木条熄灭 |
由实验①和②可得出猜想1(填“成立”或“不成立”)。
根据以上实验,下列说法正确的是(填字母序号)。
A吸入空气和呼出气体中O2和CO2的含量不同
B将燃着木条伸入呼出气体中,木条熄灭,说明呼出气体中没有O2
C(实验1)的②中,燃着木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关
D若把燃着木条伸入体积比为1:1的O2和CO2混合气体中,会观察到无明显变化