Question

1990年3月至1999年5月，以美国为首的北约以维护人权为幌子，出动了数干架次飞机，使用了包括石墨炸弹、贫铀炸弹等在内的多种高科技武器，对主权国家南联盟进行了疯狂的轰炸，使南联盟人民的生命财产受到了巨大的损失．

(1)石墨炸弹也叫断电炸弹、轻炸弹，专用于破坏敌方的电力设施，这种炸弹爆炸后会喷散出大量经化学方法制成的石墨丝(碳纤维)，其直径仅有几千分之一英寸．此种石墨丝非常轻，在目标上空可飘浮较长一段时间，形成较大范围的“碳纤维云”它们粘上电力设施时，即会破坏电力系统．简述石墨炸弹能够破坏电力系统的原因：

________．

(2)目前世界上生产和销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的，其生产步骤为：a．预氧化，在空气中加热，维持在200℃～300℃数十分钟至数百分钟，预氧化的目的为使聚丙烯腈的线形分子链形分子链转化为耐热的梯形结构，以使其在高温碳化时不熔不燃而保持纤维状态；b．碳化，在惰性气氛中加热，维持1200℃～1600℃数分钟至数十分钟，就可以生成碳纤维；c．石墨化，再在惰性气氛中加热，维持2000℃～3000℃数秒钟至数十秒钟，这样生成的碳纤维也称石墨纤维．

①b，c两步为何要在惰性气氛中加热？答：________．

②上述三步生产步骤中，属于化学变化的是________．

(3)作为新一代工程材料，膨胀石墨有着日益广泛的新用途，如可作高级密封材料，也可作为新的导电材料应用于电池生产中，还可作为新型的吸附剂用于环保上．石墨硫酸盐可由石墨在浓硫酸介质中被氧化而制得：

3nH₂SO₄＋n graphite＋n/2[O]

＝H₂O＋(graphite⁺··2H₂SO₄)．

石墨硫酸盐经水洗、过滤、干燥、高温加热后即得膨胀石墨产品．

①你认为在实际生产工艺中造成石墨膨胀而最终制成膨胀石墨材料的原因是________．

②题给反应中的还原剂是________，反应中转移的电子总数为________．

③石墨硫酸盐中可能存在的化学键包括________．

Answer 1

答案：
解析：

【答案】(1)石墨炸弹产生的石墨丝具有导电性，粘上电力系统造成短路，导致停电 　　(2)①防止碳氧化;②abc 　　(3)①高温下硫酸和水挥发产生大量气体从而使石墨膨胀;②石墨,ne－;③离子键、共价键 　　【解析】(1)破坏电力系统，必与电有关，而石墨易导电． 　　(2)碳化和石墨化，是碳元素的化学性质，在变化中若有氧气则将碳氧化，所以放在惰性气体中加以保护． 　　(3)石墨膨胀而最终制成膨胀石墨材料，必有气体在石墨内，高温下硫酸挥发会产生气体． 　　【拓展延伸】此题是信息题，题目较长，起点高、落点低．对化学基本概念(化学性质、氧化还原反应、化学键)的考查有迷惑性．化学概念是化学学习的核心内容之一，学好化学基本概念必须明确概念的内涵和外延．