Question

18．中國(guó)首創(chuàng)“烯合金”填補(bǔ)世界材料科學(xué)空白
2014年5月27日，中國(guó)中航工業(yè)航材院（以下簡(jiǎn)稱航材院）相關(guān)人士向《環(huán)球時(shí)報(bào)》透露，他們成功利用石墨烯與鋁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問世．
石墨烯是從石墨中分離出來的單層石墨片，在室溫下可以單獨(dú)穩(wěn)定存在，具有高強(qiáng)度，是迄今為止實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的最堅(jiān)韌，導(dǎo)電和導(dǎo)熱最好的材料．為盡快使石墨烯達(dá)到工程應(yīng)用狀態(tài)，我國(guó)航材院的年輕科研人員勇于標(biāo)新立異，他們采用球磨和粉末冶金方法成功制備出石墨烯增強(qiáng)鋁基納米復(fù)合材料（命名為“鋁基烯合金”），在世界上首次發(fā)現(xiàn)石墨烯納米片在保持材料良好塑性的同時(shí)，顯著提高了其強(qiáng)度．他們對(duì)鋁基烯合金微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并測(cè)試其拉伸性能．結(jié)果表明：石墨烯納米片均勻分布在鋁合金基體中，與基體形成良好的結(jié)合界面，且石墨烯納米片與鋁合金基體未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并保留了原始的納米片結(jié)構(gòu)；鋁基烯合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別增強(qiáng)，合金的伸長(zhǎng)率沒有降低．請(qǐng)回答下列問題：
（1）石墨烯屬于單質(zhì)（填“單質(zhì)”或“化合物”），寫出石墨烯在空氣中不完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO．
（2）從上述材料中總結(jié)出“鋁基烯合金”可能具有的性質(zhì)為ABD（選填序號(hào)）
A．導(dǎo)熱       B．硬度比鋁大       C．可溶于水         D．能導(dǎo)電
（3）將適量的“鋁基烯合金”放入足量稀硫酸中，在烯合金的表面可能會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃十3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)石墨烯的組成、碳的化學(xué)性質(zhì)分析回答；
（2）根據(jù)石墨、鋁的性質(zhì)及烯合金的用途分析性質(zhì)；
（3）根據(jù)鋁與硫酸的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）由題意可知，石墨烯是從石墨中分離出來的單層石墨片，所以，石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，碳完全生成了二氧化碳，所以，石墨烯在空氣中完全燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂．
（2）由題意可知，利用石墨烯與鋁合金研制出“烯合金”，將對(duì)航空航天器帶來革命性變革，可推出烯合金可能具有的性質(zhì)為密度較小、硬度比鋁大；由于墨烯、鋁合金都具有導(dǎo)電性，可推出“烯合金”可能導(dǎo)電等性質(zhì)；
（3）由于烯合金中含有鋁，鋁能與稀硫酸反應(yīng)生成了氫氣和硫酸鋁，所以，氣體的化學(xué)式是H₂．
故答為：（1）單質(zhì)；         C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO          
（2）A、B、D           
（3）2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃十3H₂↑

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息給予題，難度不大，解答的關(guān)鍵是熟悉石墨、鋁合金的性質(zhì)．