Question

【題目】浙江大學實驗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、尺寸可任意調節，大規模制造成為可能。我國的石墨儲備非常豐富，占全世界的2/3，我國科學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）共同支撐起碳海綿的無數個孔隙，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物是_____（化學式）。

（2）碳海綿由碳原子構成，碳原子的結構示意圖為，則碳元素的原子序數為____，請推測石墨烯可能具有的一條化學性質__________。

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

Answer 1

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

【解析】

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

（2）在原子中，原子序數=核電荷數=核外電子數，結合碳原子的結構示意圖可知，碳元素的原子序數為6。石墨烯是碳的單質，常溫下碳單質的化學性質穩定（不活潑），可以燃燒，具有還原性。

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