Question

18．中國首創(chuàng)“烯合金”填補世界材料科學空白
2014年5月27日，中國中航工業(yè)航材院（以下簡稱航材院）相關人士向《環(huán)球時報》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，在室溫下可以單獨穩(wěn)定存在，具有高強度，是迄今為止實驗發(fā)現(xiàn)的最堅韌，導電和導熱最好的材料．為盡快使石墨烯達到工程應用狀態(tài)，我國航材院的年輕科研人員勇于標新立異，他們采用球磨和粉末冶金方法成功制備出石墨烯增強鋁基納米復合材料（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，顯著提高了其強度．他們對鋁基烯合金微觀組織結構進行表征，并測試其拉伸性能．結果表明：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合界面，且石墨烯納米片與鋁合金基體未發(fā)生化學反應，并保留了原始的納米片結構；鋁基烯合金的屈服強度和抗拉強度分別增強，合金的伸長率沒有降低．請回答下列問題：
（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反應方程式C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO．
（2）從上述材料中總結出“鋁基烯合金”可能具有的性質(zhì)為ABD（選填序號）
A．導熱       B．硬度比鋁大       C．可溶于水         D．能導電
（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產(chǎn)生大量氣泡，請寫出該反應的化學方程式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)鋁與硫酸的反應寫出反應的化學方程式．

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反應方程式是：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$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、鋁合金都具有導電性，可推出“烯合金”可能導電等性質(zhì)；
（3）由于烯合金中含有鋁，鋁能與稀硫酸反應生成了氫氣和硫酸鋁，所以，氣體的化學式是H₂．
故答為：（1）單質(zhì)；         C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO          
（2）A、B、D           
（3）2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃十3H₂↑

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