Question

【題目】閱讀短文，回答問題

全碳氣凝膠

“全碳氣凝膠”是浙江大學的科學家發明的一種新型材料，它是將石墨烯和碳納米管兩種材料加入水中，在低溫下凍干后再除去水分，保留“骨架”，研制出的一種超輕材料．

“全碳氣凝膠”構造類似于海綿，具有良好的導電性，是世界上最輕的材料之一,密度僅為0.16mg/cm3．一個杯子大小的氣凝膠靜止在葉尖上，葉子只發生了微小彎曲，如圖所示．它還可吸收相當于自身質量900倍的油，有望在海上漏油、凈水、凈化空氣等污染領域發揮重要作用．

（1）密度僅為0.16mg/cm3，“0.16mg/cm3”表示的物理含義是 ； 體積是1m3的全碳氣凝膠質量為 g．

（2）讓100cm3大小的“氣凝膠”“踩”在狗尾巴草上，纖細的草須一點都沒有被壓彎，如圖所示．若將其壓縮至很小體積之后也能迅速復原，則可判斷，“全碳氣凝膠”材料至少具有 小

和 好的特點．

（3）下列“全碳氣凝膠”實際應用中，不可能實現的是（ ）

A.清洗廚房的油煙機

B．吸除冰箱內的異味

C．做打樁機的重錘

D．做電影場景中倒塌的“墻壁”

（4）1dm3的“全碳氣凝膠”最多能吸收的有機溶劑重力為 N． （g取10N/Kg）

（5）航天飛機的總質量為2×106kg，航天飛機的材料密度約為4.0×103kg/m3，若采用氣凝膠制造一架同樣大小的飛機，則需“氣凝膠”質量_ __kg.

Answer 1

【答案】（1）每立方厘米全碳氣凝膠的質量為0.16毫克 160 （2）密度 彈性 （3）C （4）1.44

（5）80

【解析】

試題分析：（1）密度的含義：0.16mg/cm3表示每立方厘米全碳氣凝膠的質量為0.16毫克，1m3全碳氣凝膠的質量m=ρV=0.16mg/cm3 ×1×106cm3=0.16×106mg=160g。（2）由題知道，全碳氣凝膠具有密度小、彈性好的特點。（3）由于“全碳氣凝膠”構造類似于海綿，它還可吸收相當于自身質量900倍的油，有望在海上漏油、凈水、凈化空氣等污染領域發揮重要作用。所以可以清洗廚房的抽油煙機，吸收冰箱的異味。又因為密度小，也可以做電影道具，同樣體積的全碳氣凝膠質量太小，重力小，不能做打樁機的重錘，答案為C。（4）1dm3的“全碳氣凝膠”的重力G=mg=ρVg=0.16mg/cm×1×10cm×10-6kg×10N/kg=0.16×10-2N，它可以吸收自身質量900倍的油污，故有機溶劑的重力為G‘=900G=900×0.16×10-2N=1.44N。（5）由密度公式ρ=m/V ,V=m/ρ=2×106kg÷4.0×103kg/m3=500m3,，若采用氣凝膠制造一架同樣大小的飛機，則需“氣凝膠”的體積為500m3,全碳氣凝膠的質量m=ρV=0.16mg/cm×500×106cm3=80×106mg=80kg。