1. (2024九上·电白月考) 2023年春节，《流浪地球2》震撼登场，影片中的太空天梯是重头戏，到目前为

止，碳纳米管是人类能造出来最坚固的材料，它是制造太空天梯的理想材料。碳纳米管是碳单质的一种，根据如图，请回答以下问题：

1. （1） 神奇的“碳”，多姿的“碳”世界。图①是碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数是。
3. （2） 图②、图③、图④三种碳单质中，由分子构成的单质的化学式是，硬度最大的物质是（写物质名称），它们性质存在差异的原因是。
5. （3） 图⑤是新兴纳米材料石墨烯，它可以帮助科学家实现修建“太空天梯”的设想，石墨烯是由碳原子构成的单质，请推测石墨烯可能具有的一条性质。
7. （4） 已知，水分子的粒径约为0.3纳米，金属离子的粒径一般在0.7纳米以上。利用真空抽滤法可将单层石墨片制成0.6纳米孔径的石墨烯滤膜，该滤膜只允许（填“水分子”或“金属离子”）通过，据此可预测该滤膜在净水领域中的应用。