中考题原创：最薄的材料：石墨烯

一、单选题

1. 难度：中等

2018年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者，金刚石、石墨、C₆₀和石墨烯的结构示意图分别如下图所示，下列说法正确的是

A.这四种物质都很软，可作润滑剂 B.这四种物质碳原子的排列方式相同

C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO₂ D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子

二、多选题

2. 难度：中等

石墨烯是首个发现的二维空间材料，从石墨材料中剥离制得。金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的碳单质，下列关于三种碳单质的叙述不正确的是（  ）

A.三种碳单质都是黑色固体

B.三种碳单质分别在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳

C.它们的碳原子排列方式不相同

D.将石墨剥离制成石墨烯发生了物理变化

三、简答题

3. 难度：困难

石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，比钻石还坚硬，碳单质具有不同物理性质的原因是________，石墨烯是目前世界上最薄的单层碳原子面材料，可运用于哪些科学领域____________（至少两点）。

四、填空题

4. 难度：中等

英国两位科学家因研究石墨烯荣获2010年诺贝尔物理奖，石墨烯是目前已知导电性能最出色和厚度最薄的碳质新材料。

（1）碳原子的结构示意如图，则碳原子的核电荷数为_____。

（2）碳的单质分别有金刚石、石墨和C₆₀等，其中由分子构成的是_______（序号）。

（3）上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，将低碳城市的理念贯穿在世博园的建设中，完成零碳的中国实践，这里的“碳”指的是（_______）

A碳元素         B碳单质        C碳的氧化物       D碳酸盐

五、多选题

5. 难度：中等

石墨烯是首个发现的二维空间材料，从石墨材料中剥离制得。金刚石、石墨和C₆₀都是由碳元素组成的碳单质，下列关于三种碳单质的叙述不正确的是（  ）

A.三种碳单质都是黑色固体

B.三种碳单质分别在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳

C.它们的碳原子排列方式不相同

D.将石墨剥离制成石墨烯发生了物理变化

六、单选题

6. 难度：中等

目前，我国石墨烯产业正处于布局量产阶段，未来几年石墨烯将逐步填充或取代传统材料。以石墨为原料，先制备氧化石墨, 再经过热还原制备石墨烯。石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲。金刚石、石墨、C₆₀和石墨烯的结构示意图分别如下图所示，下列叙述中正确的是（     ）

A.石墨烯是一种新型的化合物

B.将石墨为原料加工制备成石墨烯，则发生了化学变化

C.这四种物质都很软，可作润滑剂

D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子

七、简答题

7. 难度：中等

全球首条大规模石墨烯薄膜生产线正式启动量产，我国国内首批石墨烯触屏手机将实现重庆造。则回答：

（1）纳米材料石墨烯可能帮助科学家实现修建太空天梯的构想。石墨烯由碳原子构成，请推测石墨烯可能具有的一条化学性质为_____________；

（2）石墨烯是目前世界上最薄的单层碳原子面材料，目前已知石墨烯的导电性能和光学透明性最出色，则请设想出石墨烯可运用于哪些科学领域____________（至少两点）。