题目内容
【题目】浙江大学实验室采用更为简便的制备方法,将石墨烯做成三维多孔材料冲击最轻材料的记录,碳海绵的形状、尺寸可任意调节,大规模制造成为可能。我国的石墨储备非常丰富,占全世界的2/3,我国科学家不断探索石墨高效利用的方法。则:
(1)将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干,去除水分、让其保留完整的骨架。在电子显微镜下,碳纳米管和石墨烯(两者都是碳单质)共同支撑起碳海绵的无数个孔隙,则碳海绵属于一种______(选填“纯净物”或“混合物”)。在氧气中完全燃烧的产物是_____(化学式)。
(2)碳海绵由碳原子构成,碳原子的结构示意图为
,则碳元素的原子序数为____,请推测石墨烯可能具有的一条化学性质__________。
(3)最轻材料碳海绵具有高弹性、超快超高的吸附性,是目前吸油力最强的材料。碳海绵具有高弹性和强吸附性,都属于_____(选填“物理”或“化学”)性质。请你设想出这种最轻材料的应用领域和前景有(至少一点)__________________。
【答案】混合物 CO2 6 常温下化学性质稳定(不活泼)、可燃性和还原性 物理 可用于重复处理海上的石油泄漏问题,可制作保温宇航材料、吸音材料和高效复合材料,还用于制备高储电量的手机电池等
【解析】
(1)碳海绵由碳纳米管和石墨烯两种物质组成,属于混合物。碳纳米管和石墨烯都是碳单质,碳在氧气中完全燃烧的产物是二氧化碳,化学式为:CO2。
(2)在原子中,原子序数=核电荷数=核外电子数,结合碳原子的结构示意图可知,碳元素的原子序数为6。石墨烯是碳的单质,常温下碳单质的化学性质稳定(不活泼),可以燃烧,具有还原性。
(3)碳海绵具有高弹性和强吸附性,这两种性质都不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质。最轻材料碳海绵具有高弹性、超快超高的吸附性,是目前吸油力最强的材料,可用于重复处理海上的石油泄漏问题,可制作保温宇航材料、吸音材料和高效复合材料,还用于制备高储电量的手机电池等。
【题目】Na2CO3和NaHCO3有相似的化学性质,都能与酸、某些碱反应。但碳酸钠稳定,而 NaHCO3受热分解:2NaHCO3
X+H2O+CO2↑。
(1)生成物X的化学式为______。
(2)工业上用碳酸钠制烧碱的化学反应方程式为______。
(3)同学们在探究其化学性质实验后,将剩余固体药品集中放在烧杯中。小明为了弄清剩余固体的成份,进行了如下的探究:
(提出猜想)剩余固体是:I.Na2CO3;Ⅱ.NaHCO3;Ⅲ.______。
(进行实验)
操作 | 现象 | 结论 |
①取少量剩余固体于试管中,加入足量水,充分溶解后,滴加几滴酚酞溶液。 | 溶液由无色变红色。 | 剩余固体一定有: ______ 。 |
②取适量剩余固体于试管中,固定在铁架台上,充分加热。 | 白色固体质量减少, 试管内壁有较多水珠出现。 |
(结论分析)
①据上述实验现象,小明认为猜想Ⅲ正确。但有同学认为小明的判断不严谨,因为猜想______也有相同现象。
②同学们讨论后认为,如要确定剩余固体成分,小明只要做实验操作②,并补充操作______,再通过______即可得出结论。
(拓展反思)
有同学提出,碳酸钙和碳酸氢钙能不能互相转化呢?小明认为可以,因课本“资料卡片”中介绍的《石笋和钟乳石的形成》就是“CaCO3→Ca(HCO3)2→CaCO3”的过程。则“CaCO3→Ca(HCO3)2”化学反应方程式为______。