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化学与社会发展
材料一:京沪高铁全线铺轨贯通,京沪高铁最高时速从350公里提高至380公里.开通运行后,北京至上海高速列车全程运行时间最快只需4小时,比目前京沪间特快列车缩短10小时左右.
(1)施工建设中,常用点燃铝和氧化铁(Fe2O3)的混合物,反应时放出大量的热进行焊接铁轨中的缝隙,并生成氧化铝和熔融状态下的铁.反应的化学方程式为
 
,反应过程
 
能转化为热能.
(2)铁路建设中使用大量材料:①铺路基的石子;②垫在石子上的钢筋水泥柱;③钢轨等,其中水泥柱属于
 

A.金属材料       B.无机非金属材料        C.合成材料       D.复合材料
材料二:海姆和诺沃肖洛夫在2004年最先制成石墨烯材料,这是目前世界上最薄的材料,
仅有一个原子厚,厚度仅为头发的20万分之一,石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层 碳原子面材料,是碳的二维蜂窝状晶格结构,属于一种碳质新材料,于是石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题.石墨烯是目前已知导电性能最出色的材料,作为半导体材料硅的替代品,将用来生产未来的超级量子计算机,将引发微电子工业革命.
(1)2010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
(2)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
(3)美国哥伦比亚大学两位华裔科学家发现: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).
材料三: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)碳原子的结构示意为
 
,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
 

(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.
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