Question

【題目】閱讀下面科普短文

多孔活性炭具有較好的吸附性能，是一種優(yōu)良的催化劑載體材料，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其生產(chǎn)一直以煤、竹子、木材等寶貴資源為原料。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，越來越多的研究者嘗試以清潔廉價的資源作為原料（如白酒糟），制備多孔活性炭。

白酒糟是釀酒過程的副產(chǎn)物，富含纖維素[(C6H10O5)n]。以白酒糟為原料生產(chǎn)多孔活性炭的過程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化過程是將干燥的白酒糟在充滿氮?dú)獾沫h(huán)境中，加熱至650 ℃，將其中的纖維素轉(zhuǎn)化為炭質(zhì)原料（主要成分為單質(zhì)碳）。活化過程是以水蒸氣或CO2為活化劑，在一定條件下使其在炭質(zhì)原料內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，生成氣體，形成孔隙結(jié)構(gòu)，制備多孔活性炭。以CO2為活化劑時，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： C + CO2 =2CO，也有研究者在其他條件相同的情況下，通過實(shí)驗(yàn)測定所得多孔活性炭對碘的吸附值與水蒸氣、CO2用量的關(guān)系分別如圖1、2所示。

盡管以白酒糟為原料，制備多孔活性炭材料的技術(shù)仍有許多問題有待于進(jìn)一步探索、解決，但已有研究為富含纖維素工業(yè)殘?jiān)�的利用提供了可能途徑�?/span>

依據(jù)文章內(nèi)容，回答下列問題。

（1）以白酒糟為原料制備多孔活性炭的優(yōu)點(diǎn)是_____。

（2）炭化過程中，需將干燥的白酒糟置于氮?dú)猸h(huán)境中，理由是_____。

（3）水蒸氣與炭質(zhì)原料在高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)，可生成一氧化碳。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（4）下列說法正確的是_____（填字母序號）。

A 白酒糟富含纖維素

B 多孔活性炭可用于凈水

C 水蒸氣用量越多，制得的多孔活性炭的吸附性能越好

（5）由圖1、圖2數(shù)據(jù)可知，為了達(dá)到最佳吸附效果，應(yīng)選用的活化劑是_____（填“水蒸氣”或 “CO2”）。

Answer 1

【答案】白酒糟是清潔廉價的資源 防止碳（或纖維素/白酒糟）與氧氣（或空氣）反應(yīng) C+H2OCO+H2 AB 水蒸氣

【解析】

（1）根據(jù)“越來越多的研究者嘗試以清潔廉價的資源作為原料（如白酒糟），制備多孔活性炭”可知，白酒糟是清潔廉價的資源，用來制備多孔活性炭時，能夠?qū)崿F(xiàn)變廢為寶；

（2）氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)較活潑的氣體，能與許多物質(zhì)反應(yīng)。炭化過程中，需將干燥的白酒糟置于氮?dú)猸h(huán)境中，理由是防止碳（或纖維素/白酒糟）與氧氣（或空氣）反應(yīng)；

（3）水蒸氣與炭質(zhì)原料在高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)，可生成一氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+H2OCO+H2；

（4）A 根據(jù)題中信息“白酒糟是釀酒過程的副產(chǎn)物，富含纖維素[(C6H10O5)n]”可知，白酒糟富含纖維素，故A正確；

B 多孔活性炭具有吸附性，可用于凈水，故B正確；

C 由圖1可知，不是水蒸氣用量越多，制得的多孔活性炭的吸附性能越好，故C錯誤。故選AB；

（5）由圖1、圖2數(shù)據(jù)可知，為了達(dá)到最佳吸附效果，應(yīng)選用的活化劑是水蒸氣，這是因?yàn)樗�蒸氣作活化劑時，對碘的吸附值最高能夠達(dá)到440mg/g，而二氧化碳作活化劑時，對碘的吸附值最高能夠達(dá)到404mg/g。