2019中国国际石墨烯创新大会将在西安举行，助力西安打造“硬科技之都”和全球石墨烯产业创新高地。
（1）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___________。
（2）石墨烯由碳原子构成，碳原子结构示意图如图，碳原子最外层电子数为___，碳元素在元素周期表中位于第____周期。
（3）石墨烯属于____（填“单质”或“化合物”），石墨烯在空气中充分燃烧生成二氧化碳，请写出反应中的化学方程式为__________________，反应的基本类型为_______。
（4）最近，研究人员利用石墨烯解决了植入手术细菌感染难题，植入物表面覆上一层石墨烯保护层，这是利用石墨烯的化学性质为____________。
（5）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，请列举出石墨烯的最新科技应用有_____________。
科学家利用“N-掺杂石墨烯量子点”作催化剂，将二氧化碳转化为液态燃料（如乙醇），其微观示意图如下所示，下列说法正确的是（ ）
A.碳、氢和氧原子个数在化学反应前后发生改变
B.该技术可以减少进入大气中的二氧化碳
C.“N-掺杂石墨烯量子点”的化学性质和质量在反应前后都发生改变
D.该化学反应属于化合反应
我国石墨烯年产量在全球规模最大。石墨烯是首个发现的二维空间材料，可从石墨材料中剥离制备得到。下列关于石墨烯认识中有错误的是（ ）
A.石墨烯是一种新型的化合物
B.石墨烯和金刚石是组成相同但结构不同的两种物质
C.石墨烯在氧气中充分燃烧生成二氧化碳
D.在一定条件下，石墨烯可以还原氧化铜
有一黑紫色的固体为KnMO4和MnO2的混合物，为测定混合物中KMnO4的质量，某同学取样35.0g，对固体充分加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量（如下表）：
反应时间/min | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
剩余固体质量/g | 34.2 | 33.4 | 32.6 | 31.8 | 31.8 |
分析表中数据，完成下列问题：
（1）反应到___________min时反应完毕；
（2）该样品中KMnO4的质量_______。
二氧化锰是不是过氧化氢溶液分解的唯一催化剂？对此小明设计了如下探究方案。
（提出问题）红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？
（实验探究）
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及解释` |
I.
| A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体。 | ①产生的气体是_________。 ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率。 |
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液；反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣。 | B又产生大量能使带火星木条复燃的气体；滤渣质量等于ag。 | 红砖粉末的_______、_______在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂。 |
III.
| 两试管中均产生气泡且_______ 。 | 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好。 |
请写出红砖粉末（成分以Fe2O3表示）催化过氧化氢溶液分解反应的化学方程式_______。
（反思）（1）小明在实验时发现试管内有许多水雾，由此推断过氧化氢分解是_______（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）实验过程中发现将过氧化氢溶液加入红砖粉末的试管后，反应速率是逐渐加快，然后又逐渐变慢。从影响反应速率的因素来分析过氧化氢分解速率变化的原因________。
如图是实验室制取并收集气体的装置图。请回答下列问题：
（1）写出图中有标号仪器的名称：①____________；②____________。
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管 ②检查装置的气密性 ③将药品装入试管，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上 ④用排水法收集氧气 ⑤熄灭酒精灯 ⑥将导管从水槽中取出。正确的操作顺序为________，写出该反应的化学方程式__________。实验结束后发现试管炸裂，可能原因是________（合理即可）。
（3）用E装置收集氧气的依据是______,用D装置检验氧气集满的方法是_______。
（4）实验室用金属锌和稀硫酸在常温下制取密度比空气小又难溶于水的氢气，若用图中装置制取一瓶干燥的氢气，选择的发生装置是________（用字母表示，下同），收集装置是_______。
