Question

18．中国首创“烯合金”填补世界材料科学空白
2014年5月27日，中国中航工业航材院（以下简称航材院）相关人士向《环球时报》透露，他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”，宣布具有特殊性能的系列材料问世．
石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，在室温下可以单独稳定存在，具有高强度，是迄今为止实验发现的最坚韧，导电和导热最好的材料．为尽快使石墨烯达到工程应用状态，我国航材院的年轻科研人员勇于标新立异，他们采用球磨和粉末冶金方法成功制备出石墨烯增强铝基纳米复合材料（命名为“铝基烯合金”），在世界上首次发现石墨烯纳米片在保持材料良好塑性的同时，显著提高了其强度．他们对铝基烯合金微观组织结构进行表征，并测试其拉伸性能．结果表明：石墨烯纳米片均匀分布在铝合金基体中，与基体形成良好的结合界面，且石墨烯纳米片与铝合金基体未发生化学反应，并保留了原始的纳米片结构；铝基烯合金的屈服强度和抗拉强度分别增强，合金的伸长率没有降低．请回答下列问题：
（1）石墨烯属于单质（填“单质”或“化合物”），写出石墨烯在空气中不完全燃烧的化学反应方程式C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO．
（2）从上述材料中总结出“铝基烯合金”可能具有的性质为ABD（选填序号）
A．导热       B．硬度比铝大       C．可溶于水         D．能导电
（3）将适量的“铝基烯合金”放入足量稀硫酸中，在烯合金的表面可能会产生大量气泡，请写出该反应的化学方程式2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃十3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据石墨烯的组成、碳的化学性质分析回答；
（2）根据石墨、铝的性质及烯合金的用途分析性质；
（3）根据铝与硫酸的反应写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）由题意可知，石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，所以，石墨烯是由碳元素组成的单质，碳完全生成了二氧化碳，所以，石墨烯在空气中完全燃烧的化学反应方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
（2）由题意可知，利用石墨烯与铝合金研制出“烯合金”，将对航空航天器带来革命性变革，可推出烯合金可能具有的性质为密度较小、硬度比铝大；由于墨烯、铝合金都具有导电性，可推出“烯合金”可能导电等性质；
（3）由于烯合金中含有铝，铝能与稀硫酸反应生成了氢气和硫酸铝，所以，气体的化学式是H₂．
故答为：（1）单质；         C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO          
（2）A、B、D           
（3）2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃十3H₂↑

点评 本题属于信息给予题，难度不大，解答的关键是熟悉石墨、铝合金的性质．