阅读科普短文,回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果如图2。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。_______ 。
(2)从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著_______ (填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法错误的是______。
(4)写出工业上采用甲烷制取石墨烯的化学方程式_______ 。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果如图2。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
(2)从图2可知掺加石墨烯后面料的抑菌率显著
(3)下列说法错误的是______。
A.石墨烯常温下化学性质活泼 |
B.石墨烯也可用于制铅笔芯 |
C.金刚石的硬度大于石墨烯 |
(4)写出工业上采用甲烷制取石墨烯的化学方程式
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更新时间:2024-05-10 12:55:45
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解题方法
【推荐1】铝是一种重要的金属资源。金属铝及其合金广泛应用于建筑材料、电子、化工、仪表、航空航天等领域。利用铝土矿(含Al2O3、杂质)等原料制取铝锭的生产工艺流程如下图所示,请按要求回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/14/fcfab778-7d9c-4005-8c1a-bd775b49b15b.png?resizew=794)
(1)铝土矿进入溶解池之前,需球磨机将其粉碎磨细的目的是_______ 。
(2)磨碎铝土矿的过程属于_______ (填“物理”或“化学”)变化;从溶解池转入沉淀池的操作是_______ 。
(3)氧化铝通电可得到铝液和一种气体单质,发生反应的化学方程式是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/14/fcfab778-7d9c-4005-8c1a-bd775b49b15b.png?resizew=794)
(1)铝土矿进入溶解池之前,需球磨机将其粉碎磨细的目的是
(2)磨碎铝土矿的过程属于
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填空与简答-流程题
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适中
(0.65)
真题
解题方法
【推荐2】碳酸钡(BaCO3)是制造高级光学玻璃的重要原料,工业上以重晶石(主要成分为BaSO4)为原料生产碳酸钡的流程如下图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/c5e08b8e-820e-4602-955f-e320e82610dd.png?resizew=417)
已知:焙烧温度为1000-1200℃:BaS易于水。
回答下列问题:
(1)BaSO4又名“钡白”,据此推测BaSO4具有的物理性质是______ 。(NH4)2CO3的化学名称是______ 。
(2)“焙烧”时生成BaS,该反应的化学方程式是______ ,该反应中化合价降低的元素是______ (填元素名称)。
(3)“沉钡”时,发生反应的化学方程式是______ 。
(4)检验“滤液2”中是否含有Ba2+的方法是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/c5e08b8e-820e-4602-955f-e320e82610dd.png?resizew=417)
已知:焙烧温度为1000-1200℃:BaS易于水。
回答下列问题:
(1)BaSO4又名“钡白”,据此推测BaSO4具有的物理性质是
(2)“焙烧”时生成BaS,该反应的化学方程式是
(3)“沉钡”时,发生反应的化学方程式是
(4)检验“滤液2”中是否含有Ba2+的方法是
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填空与简答-填空题
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适中
(0.65)
【推荐1】碳在地壳中的含量不高,但它的化合物数量众多,而且分布极广。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/19/a578eabd-672e-4731-b6cf-dda3dcb70989.png?resizew=389)
根据所学知识回答:
(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为___ ,常温下碳的化学性质___ ,(填“活泼”或“不活泼”)。
(2)金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种单质,它们的化学性质相似,但物理性质相差很大,原因是___ 。
(3)写出石墨充分燃烧的化学方程式___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/19/a578eabd-672e-4731-b6cf-dda3dcb70989.png?resizew=389)
根据所学知识回答:
(1)图①为碳原子的结构示意图,碳原子最外层电子数为
(2)金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种单质,它们的化学性质相似,但物理性质相差很大,原因是
(3)写出石墨充分燃烧的化学方程式
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填空与简答-填空题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)硫酸和盐酸有相似的化学性质,是因为都存在__________ 。(填微粒符号)
(2)金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是__________ 。
(3)硫酸铜、汞、水三种物质中,由原子构成的是__________ 。(填化学式)
(4)碳在氧气中燃烧,即可以生成一氧化碳也可以生成二氧化碳的原因是__________ 。
(5)向氢氧化钠溶液中滴加盐酸的微观过程如图所示,由此可知该溶液中不能大量共存的微粒是__________ 。
(1)硫酸和盐酸有相似的化学性质,是因为都存在
(2)金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是
(3)硫酸铜、汞、水三种物质中,由原子构成的是
(4)碳在氧气中燃烧,即可以生成一氧化碳也可以生成二氧化碳的原因是
(5)向氢氧化钠溶液中滴加盐酸的微观过程如图所示,由此可知该溶液中不能大量共存的微粒是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/29/d200078f-f67d-4f84-8e84-123d471742d9.png?resizew=255)
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【推荐1】近代以来,科学家通过对水的生成和分解实验的研究认识了水的组成。
(1)1781年,普利斯特里用金属M与稀盐酸反应制得一定量的氢气,与空气混合后于密闭容器中引燃,冷却,收集到少量液体,后经证实为水。M可能是锌、铜、银三种金属中的______ 。
(2)1782年,拉瓦锡用纯净的氢气和氧气重复了前人的实验,并用图1所示装置进一步研究水的组成。他将收集到的水置于容器A中加热,使水蒸气通过红热的空心铁管(EF),在出口处(K)收集全部生成的气体:冷却至室温,测得铁管质量增加。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/59727051-b581-4347-8860-8c2f6ff37cd7.png?resizew=305)
注:拉瓦锡实验中铁管内发生的反应为:水+铁
铁的氧化物+氢气。
①通过拉瓦锡的实验,可以得出有关水的结论是______ (填字母)。
a.水由氢、氧两种元素组成
b.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
②后经证实,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式:_______ 。
③拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍,原因可能是______ 。
(3)1800年,尼克尔森通过电解法进行水的分解实验,所得氧气和氢气的体积比约为1:2。在科学史的启发下,某兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液,用图2所示装置进行电解水实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/21/9cf35abf-ead9-40a6-8240-080b32e80174.png?resizew=143)
①用石墨作电极,这是利用了石墨的______ 性。
②实验发现,相同时间内,管a与管b中收集到的气体体积之比均小于1:2。小组同学查阅资料后得知,电解过程中石墨会与氧气反应生成CO2。他们将管中的气体通入澄清石灰水中,却未观察到石灰水变浑浊。对此,有同学猜想可能是NaOH溶液吸收了生成的CO2。请设计实验验证该同学的猜想,简述实验过程(包括操作和现象):______ 。
(1)1781年,普利斯特里用金属M与稀盐酸反应制得一定量的氢气,与空气混合后于密闭容器中引燃,冷却,收集到少量液体,后经证实为水。M可能是锌、铜、银三种金属中的
(2)1782年,拉瓦锡用纯净的氢气和氧气重复了前人的实验,并用图1所示装置进一步研究水的组成。他将收集到的水置于容器A中加热,使水蒸气通过红热的空心铁管(EF),在出口处(K)收集全部生成的气体:冷却至室温,测得铁管质量增加。
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注:拉瓦锡实验中铁管内发生的反应为:水+铁
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①通过拉瓦锡的实验,可以得出有关水的结论是
a.水由氢、氧两种元素组成
b.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
②后经证实,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式:
③拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍,原因可能是
(3)1800年,尼克尔森通过电解法进行水的分解实验,所得氧气和氢气的体积比约为1:2。在科学史的启发下,某兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液,用图2所示装置进行电解水实验。
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①用石墨作电极,这是利用了石墨的
②实验发现,相同时间内,管a与管b中收集到的气体体积之比均小于1:2。小组同学查阅资料后得知,电解过程中石墨会与氧气反应生成CO2。他们将管中的气体通入澄清石灰水中,却未观察到石灰水变浑浊。对此,有同学猜想可能是NaOH溶液吸收了生成的CO2。请设计实验验证该同学的猜想,简述实验过程(包括操作和现象):
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【推荐2】“为国育才,五有并举”。美育是五育重要组成部分。化学之美随处可见。
(1)“结构美”。碳的多种结构美轮美奂。图一中的A、B、C分别代表三种不同的碳单质。其中,代表石墨的是_______ (填字母)。______ 。
(3)“模型美”。模型是联系宏观与微观的桥梁。图二为铁与稀盐酸反应的微观示意图,图中“
”处的微粒符号是______ ,该反应中观察到的现象是______ 。
(1)“结构美”。碳的多种结构美轮美奂。图一中的A、B、C分别代表三种不同的碳单质。其中,代表石墨的是
(3)“模型美”。模型是联系宏观与微观的桥梁。图二为铁与稀盐酸反应的微观示意图,图中“
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填空与简答-填空题
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解题方法
【推荐3】化学就在我们身边,它与我们的生活息息相关。
(1)在“石墨、氮气、碳酸氢钠、碳酸钙”中选择适当的物质填空:
①用于填充食品包装袋的气体___________ ;
②可用于制铅笔芯的是_______ ;
③可用做补钙剂的是_______ ;
④常作发酵粉使用的是____________ 。
(2)现有“C、H、O、N、Na”五种元素,请按下列要求用化学式填空:
①可用于人工降雨的干冰__________ ;
②汽水中含有的酸是____________ ;
③常温下呈液态且易挥发的碱______ ;
④广泛用于玻璃和洗涤剂生产的盐是____ 。
(1)在“石墨、氮气、碳酸氢钠、碳酸钙”中选择适当的物质填空:
①用于填充食品包装袋的气体
②可用于制铅笔芯的是
③可用做补钙剂的是
④常作发酵粉使用的是
(2)现有“C、H、O、N、Na”五种元素,请按下列要求用化学式填空:
①可用于人工降雨的干冰
②汽水中含有的酸是
③常温下呈液态且易挥发的碱
④广泛用于玻璃和洗涤剂生产的盐是
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填空与简答-科普阅读题
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适中
(0.65)
【推荐1】阅读下面科普短文。
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。
(1)石墨烯具有的物理性质是________ (写出一条即可)。
(2)“厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯”反映出的微粒特性是________ 。
(3)由图可知,石墨烯的层数对其导热性的影响是________ 。
(4)由石墨烯制成的石墨烷由________ 种元素组成。
(5)下列说法正确的是________ (填序号)。
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
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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/19/dd3c4948-1e61-4d37-973c-4746f87e0a37.png?resizew=155)
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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/19/95c66108-4b5b-47f1-8841-21012c19a03c.png?resizew=197)
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。
(1)石墨烯具有的物理性质是
(2)“厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯”反映出的微粒特性是
(3)由图可知,石墨烯的层数对其导热性的影响是
(4)由石墨烯制成的石墨烷由
(5)下列说法正确的是
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
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填空与简答-科普阅读题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】阅读下面科普短文:
2004年,科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(有人称为石墨烯),石墨烯是世界上导电性最好的材料,其目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/13/3279903450816512/3284180019027968/STEM/9b93904813aa4c9f9046d3b47d4984e8.png?resizew=348)
将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干,去除水分、保留骨架,制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”,是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一,吸收量可高达自身质量的900倍。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容回答下列问题:
(1)石墨烯与金刚石的组成元素相同,但石墨烯有良好导电性,而金刚石却没有导电性,原因是_____________________ 。
(2)石墨烯和“全碳气凝胶”都是由碳原子构成,四幅图中表示石墨烯结构的是_________________(填标号)。
(3)石墨烯应用占比最高的领域是___________________ 。
(4)下列说法错误的是___________________。
(5)写出石墨烯充分燃烧的化学方程式___________________ 。
2004年,科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(有人称为石墨烯),石墨烯是世界上导电性最好的材料,其目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/7/13/3279903450816512/3284180019027968/STEM/9b93904813aa4c9f9046d3b47d4984e8.png?resizew=348)
将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液低温环境下冻干,去除水分、保留骨架,制造出的一种超轻固体材料被称为“全碳气凝胶”,是迄今为止世界上最轻的材料。“全碳气凝胶”还是吸油能力最强的材料之一,吸收量可高达自身质量的900倍。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。另外,纺织面料中的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
随着科技水平的提升,石墨烯作为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
请依据文章内容回答下列问题:
(1)石墨烯与金刚石的组成元素相同,但石墨烯有良好导电性,而金刚石却没有导电性,原因是
(2)石墨烯和“全碳气凝胶”都是由碳原子构成,四幅图中表示石墨烯结构的是_________________(填标号)。
A. ![]() | B. ![]() |
C. ![]() | D. ![]() |
(4)下列说法错误的是___________________。
A.石墨烯可用于制作新能源电池 |
B.石墨烯在常温下化学性质很活泼 |
C.“全碳气凝胶”可处理海上石油泄漏 |
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解题方法
【推荐3】文房四宝“笔、墨、纸、砚”承载着优秀的中华传统文化(砚台的主要成分是碳酸钙)。
(1)一般用羊毛来制作毛笔的笔头,某种羊毛经过化学处理后得到的最终物质为H2NCH2COOH,其中氧元素和氢元素的质量比为_________________ 。
(2)制作墨汁的主要原料是炭黑。用炭黑墨汁绘写的字画经久不变色的原因是__________________ 。
(3)宣纸的制作工艺中,有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该操作相当于________ (填“过滤”或“蒸发”或“结晶”)。
(4)砚台因产地不同,成分也有差别,但其中的主要成分都______ (填“易溶”或“难溶”)于水。
(1)一般用羊毛来制作毛笔的笔头,某种羊毛经过化学处理后得到的最终物质为H2NCH2COOH,其中氧元素和氢元素的质量比为
(2)制作墨汁的主要原料是炭黑。用炭黑墨汁绘写的字画经久不变色的原因是
(3)宣纸的制作工艺中,有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该操作相当于
(4)砚台因产地不同,成分也有差别,但其中的主要成分都
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