Question

【題目】閱讀下面的科普材料。

一直以來(lái)，科學(xué)家們對(duì)碳元素的研究不曾間斷。研究表明：透明的金剛石、灰色的石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，可見(jiàn)，同種元素能組成不同的物質(zhì)。

金剛石硬度大，是自然界存在的最硬的物質(zhì)。利用這一性質(zhì)，金剛石可用來(lái)裁玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬。天然金剛石資源稀少，價(jià)格昂貴，難以滿(mǎn)足需求，現(xiàn)在人們已經(jīng)掌握了人工合成金剛石的方法。

石墨是一種深灰色、有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨很軟，有滑膩感。石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，因此石墨可以成為良好的絕熱體。

很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人們一直認(rèn)為碳元素只有金剛石和石墨兩種單質(zhì)，隨著對(duì)碳元素研究的不斷深入，到本世紀(jì)80年代終于有了突破性進(jìn)展。1985年，美國(guó)萊斯大學(xué)的HWKroto等人用大功率激光照射石墨等科技手段得到了C60， 其組成和結(jié)構(gòu)也通過(guò)質(zhì)譜及X射線(xiàn)分析等得到證明。一個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它形似足球，因此又稱(chēng)足球烯。C60是單純由碳原子結(jié)合形成的穩(wěn)定分子，它具有60個(gè)頂點(diǎn)和32個(gè)面（其中12個(gè)為正五邊形，20個(gè)為正六邊形）。目前，人們對(duì)C60的認(rèn)識(shí)正在不斷深入，北京大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的化學(xué)工作者通過(guò)金屬鉀與C60化合反應(yīng)制得球碳鹽，實(shí)驗(yàn)測(cè)知該物質(zhì)具有良好的超導(dǎo)性能。

20世紀(jì)90年代初，一些以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)相繼被發(fā)現(xiàn)，如碳納米管、石墨烯等。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，是目前世界上人工制得的最薄材料——厚度與一個(gè)碳原子直徑相當(dāng)，僅為0.335nm，因此石墨烯具有薄且堅(jiān)硬、透光率好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特性。石墨烯憑借其優(yōu)良的特性，在智能手機(jī)、電腦、車(chē)載顯示、可穿戴智能設(shè)備等新興領(lǐng)域?qū)��?huì)得到廣泛的應(yīng)用。

可以相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳單質(zhì)的用途將不斷擴(kuò)大。

根據(jù)材料回答下列問(wèn)題：

（1）金剛石可以用來(lái)切割玻璃是因?yàn)?/span>______。

（2）石墨可以制成良好絕熱材料的原因是______，

（3）C60是由______（填 “分子”“原子”或“離子”）直接構(gòu)成的物質(zhì)。

（4）金屬鉀和C60化合而成的球碳鹽中含有______元素。

（5）石墨烯透光率好的主要原因是______。

（6）下面四幅圖中表示石墨烯結(jié)構(gòu)的是______（填標(biāo)號(hào)）。

Answer 1

【答案】硬度大（金剛石是自然界存在的最硬的物質(zhì)） 石墨的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低 分子 K、C或鉀、碳 厚度與一個(gè)碳原子直徑相當(dāng)，僅為0.33nm（合理答案均可） A

【解析】

（1）金剛石的硬度大，可用于切割玻璃。

（2）石墨的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，因此石墨可以成為良好的絕熱體。

（3）C60是由分子構(gòu)成的。

（4）金屬鉀和C60化合而成的球碳鹽中含有鉀、碳元素。

（5）石墨烯是目前世界上人工制得的最薄材料，故石墨烯透光率好。

（6）石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，故選A。