Question

8．石墨烯是“新材料之王”
I．工業(yè)上制備純硅的一種流程如下
SiO₂$→_{高溫}^{①C}$Si（粗）$→_{300℃}^{②HCl}$SiHCl₃$→_{1000℃-1100℃}^{③過量H_{2}}$Si（純）
（1）步驟②經(jīng)過冷凝得到的SiHCl₃中含有少量的SiCl₄和HCl，采用蒸餾來提純SiHCl₃，蒸餾屬于物理變化（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）
（2）上述反應(yīng)都是置換反應(yīng)，流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有H₂和HCl（填化學(xué)式）
Ⅱ．石墨烯是由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，微觀結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示；石墨烯是導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很強的一種新材料，最有潛力成為硅的替代品．
（1）下列敘述正確的是a（填序號）
a．石墨烯是單質(zhì) b．石墨烯是化合物 c．石墨烯不導(dǎo)電
（2）將甲烷（CH₄）在鎳或銅等金屬基體上高溫分解，碳原子會沉積吸附在金屬表面連續(xù)生長成石墨烯．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CH₄$\frac{\underline{\;鎳或銅\;}}{高溫}$C+2H₂．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：蒸餾沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；上述流程中化學(xué)反應(yīng)①②③中，反應(yīng)②產(chǎn)生的氫氣可供反應(yīng)③使用，反應(yīng)③生成的氯化氫氣體可供反應(yīng)②使用，因此氫氣和氯化氫氣體可循環(huán)利用．石墨烯是只有碳元素組成的單質(zhì)，石墨烯是導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很強的一種新材料；甲烷（CH₄）在鎳或銅等金屬基體上高溫分解，碳原子會沉積吸附在金屬表面連續(xù)生長成石墨烯和氫氣，配平即可．

解答 解：Ⅰ（1）蒸餾沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故答案為：物理變化；
（2）上述流程中化學(xué)反應(yīng)①②③中，反應(yīng)②產(chǎn)生的氫氣可供反應(yīng)③使用，反應(yīng)③生成的氯化氫氣體可供反應(yīng)②使用，因此氫氣和氯化氫氣體可循環(huán)利用；故答案為：H₂和HCl；
Ⅱ解：（1）石墨烯是只有碳元素組成的單質(zhì)，石墨烯是導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很強的一種新材料；故答案為：a；
（2）甲烷（CH₄）在鎳或銅等金屬基體上高溫分解，碳原子會沉積吸附在金屬表面連續(xù)生長成石墨烯和氫氣，配平即可；故答案為：CH₄$\frac{\underline{\;鎳或銅\;}}{高溫}$C+2H₂；

點評 本題考查混合物的分離、物質(zhì)的制備、性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫等，綜合性比較強，要加強理解，綜合應(yīng)用．