“2000年世界十大科学进展之一为香港科技大学的沈平和汤子康合成出0.4mm的单壁碳纳米管,处于世界领先地位.碳纳米管是由石墨的一层网状结构卷曲成的单层或多层管状结构,是继C60发现以后的又一热点材料,下列叙述中不正确的是 A．碳纳米管和C60都是单质B．碳纳米管和金刚石互为同分异构体C．碳纳米管和石墨的结构和性质都相同D．碳纳米管也能在氧气中燃烧生题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

“2000年世界十大科学进展”之一为香港科技大学的沈平和汤子康合成出0.4mm的单壁碳纳米管,处于世界领先地位.碳纳米管是由石墨的一层网状结构卷曲成的单层或多层管状结构,是继C₆₀发现以后的又一热点材料,下列叙述中不正确的是

A．碳纳米管和C₆₀都是单质

B．碳纳米管和金刚石互为同分异构体

C．碳纳米管和石墨的结构和性质都相同

D．碳纳米管也能在氧气中燃烧生成二氧化碳

练习册系列答案

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(1)纳米管是近年来世界各国大力研究的高科技产品．1999年，我国沈阳金属研究所材料科学家Hui Mingcheng等在美国《科学》杂志上发表了一篇引起轰动的文章，称：在室温、100个大气压下，他们在纳米管里储存了达4.2％(质量分数)的氢气，碳氢原子比为2∶1，在室温下将压强降低到常压，80％的氢便释放出来，再稍微加热，其余的氢也放了出来．2000年1月6日，我国525名两院院士投票评选出1999年中国十大科技进展，其中第二条是：储氢纳米管研究获重大进展．

电弧法合成的纳米碳管，伴有大量杂质——碳纳米颗粒．由于杂质存在，纳米管较难提纯．现在的提纯方法是：将纳米碳管粗产品，放入圆底烧瓶中，依次加入K₂Cr₂O₇和1∶2的硫酸；装好回流冷凝和搅拌装置；在150℃回流2h，溶液由橙色()转变为黑绿色(Cr³⁺)；将黑绿色溶液过滤，滤纸上存在的黑色物质即为纯纳米碳管．则提纯纳米碳管的化学方程式为________________．

(2)实践证明：在潮湿多雨的夏季，在细菌的作用下，硫化铜与硫酸铁反应成为硫酸和硫酸盐而溶于水，这是废石堆渗沥水，矿坑水成为重金属盐酸性废水的主要原因．试写出配平的化学方程式________________．

1990年3月至1999年5月，以美国为首的北约以维护人权为幌子，出动了数干架次飞机，使用了包括石墨炸弹、贫铀炸弹等在内的多种高科技武器，对主权国家南联盟进行了疯狂的轰炸，使南联盟人民的生命财产受到了巨大的损失．

(1)石墨炸弹也叫断电炸弹、轻炸弹，专用于破坏敌方的电力设施，这种炸弹爆炸后会喷散出大量经化学方法制成的石墨丝(碳纤维)，其直径仅有几千分之一英寸．此种石墨丝非常轻，在目标上空可飘浮较长一段时间，形成较大范围的“碳纤维云”它们粘上电力设施时，即会破坏电力系统．简述石墨炸弹能够破坏电力系统的原因：

________．

(2)目前世界上生产和销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的，其生产步骤为：a．预氧化，在空气中加热，维持在200℃～300℃数十分钟至数百分钟，预氧化的目的为使聚丙烯腈的线形分子链形分子链转化为耐热的梯形结构，以使其在高温碳化时不熔不燃而保持纤维状态；b．碳化，在惰性气氛中加热，维持1200℃～1600℃数分钟至数十分钟，就可以生成碳纤维；c．石墨化，再在惰性气氛中加热，维持2000℃～3000℃数秒钟至数十秒钟，这样生成的碳纤维也称石墨纤维．

①b，c两步为何要在惰性气氛中加热？答：________．

②上述三步生产步骤中，属于化学变化的是________．

(3)作为新一代工程材料，膨胀石墨有着日益广泛的新用途，如可作高级密封材料，也可作为新的导电材料应用于电池生产中，还可作为新型的吸附剂用于环保上．石墨硫酸盐可由石墨在浓硫酸介质中被氧化而制得：

3nH₂SO₄＋n graphite＋n/2[O]

＝H₂O＋(graphite⁺··2H₂SO₄)．

石墨硫酸盐经水洗、过滤、干燥、高温加热后即得膨胀石墨产品．

①你认为在实际生产工艺中造成石墨膨胀而最终制成膨胀石墨材料的原因是________．

②题给反应中的还原剂是________，反应中转移的电子总数为________．

③石墨硫酸盐中可能存在的化学键包括________．

“2000年世界十大科学进展”之一为香港科技大学的沈平和汤子康合成出0.4 nm的单壁碳纳米管，处于世界领先地位．碳纳米管是由石墨的一层网状结构卷曲成的单层或多层管状结构，是继C₆₀发现以后的又一热点材料．下列叙述中不正确的是
A．	碳纳米管和C₆₀都是单质
B．	碳纳米管和金刚石互为同素异形体
C．	碳纳米管和C₆₀中均有碳碳双键
D．	碳纳米管和石墨的结构及性质均相似

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