题目内容
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是已知的世上最薄最坚硬的纳米材料,同时是在长度和横截面积相同条件下,电阻最小的材料。浙大科研团队研制出的新型铝-石墨烯电池,由金属铝箔负极、石墨烯正极及AlCl4-电解液组成,这种电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,在零下30摄氏度的环境中,
这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次。这种新型电池是柔性的,将它弯折一万次后,容量完全保持。根据以上材料
(1)石墨烯属于______材料(选填“非金属”“金属”或“有机合成”)
(2)石墨烯电池的AlCl4-电解液中,铝元素的化合价为______。
(3)从充放电性能的角度考虑,铝石墨烯电池更适合在______(选填“高温”或“低温”)环境中使用。
(4)工人在生产石墨烯电池过程中,可能会将石墨烯纳米粒子吸入肺部,若石墨烯纳米粒子进入血液,随着血液循环,该粒子最先到达心脏的______(选填“左心房”“左心室”“右心房”或“右心室”)。
(5)有人建议用石墨烯制作电饭煲的发热体,你认为是否合适,理由是______。
如图1的加热袋常用于野外加热食物。加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠,使用时向其中加入水袋中的水,即可产生大量热。实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究。
(查阅资料)
常温下镁粉能与水发生置换反应,且放热。
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(进行实验)
同学们用图2所示装置进行模拟实验:分别取不同成分的固体粉末放入甲中,通过分液漏斗向其中均加入8mL水,读取甲中所得固液混合物的最高温度,实验记录如下表:(实验时的室温为22.8℃)
实验序号 | A | B | C | D | E | F |
固体成分 | Mg | Fe | Mg+Fe | Mg+NaCl | Fe+NaCl | Mg+Fe+NaCl |
乙中现象 | 少量肥皂泡,难以点燃 | …… | 少量肥皂泡,难以点燃 | 较多肥皂泡,点燃有爆鸣声 | 无肥皂泡 | 大量肥皂泡,点燃有爆鸣声 |
混合物温度 | 23.1℃ | 22.8℃ | 23.1℃ | 24.2℃ | 22.8℃ | 27.2℃ |
(解释与结论)
(1)实验B,乙中现象为_____。
(2)实验A证明了镁粉与水能反应,完成该反应的化学方程式Mg+2H2O=_____+H2。
(3)使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入_____。
(反思改进)
(4)同学们分析实验数据发现,升高的温度没有达到食品加热袋的效果,其可能的原因是_____。
(5)同学们根据实验结果进一步猜测,实验F中的反应结束后,甲中剩余固体混合物中仍然含有铁粉,检验其铁粉存在的实验方案为:取少量固体混合物_____。
(6)从上述实验初步得出“NaCl溶于水没有热量的变化”的结论,依据的两个实验是(填实验序号)_____。