探究活性炭的吸附性-初中化学微专题-重点实验专项

探究活性炭的吸附性(专项训练) 【基础练习】 (2022年江苏连云港改编) 1．下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯 C．焦炭有可燃性，可用来炼铁 D．碳酸钙难溶于水，可用作补钙剂 (2022湖南长沙) 2．“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是 A．石墨不具有导电性 B．C60单质是由碳原子直接构成的 C．活性炭具有吸附性 D．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同 3．下列对一些事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下，碳的化学性质稳定 B 石墨能够做电池的电极材料 石墨能够导电 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有吸附性 A．A B．B C．C D．D 4．碳单质的性质与用途对应关系错误的是 A．石墨导电性好可作电池电极 B．活性炭吸附性强可作冰箱除味剂 C．金刚石硬度大可制作铅笔芯 D．炭黑常温化学性质稳定可制墨汁 5．下列相关解释和判断中，错误的是 A．金刚石作钻探机的钻头，是因为金刚石硬度很大 B．活性炭净水时能除去水中的异味，是因为活性炭具有吸附性 C．墨汁写的字或作的画可永久保存，原因是墨汁颜色呈深黑色 D．石墨能够做电极是因为石墨具有优良的导电性 6．石墨 (1)石墨由 构成，硬度 ，有滑腻感，具有优良的 性能；石墨是深灰色有金属光泽而不透明的 状固体。 (2)石墨的用途 用于制铅笔芯、电刷、电极，这些都利用了石墨的 性质。 (3)无定形碳 ①木炭、焦炭、活性炭和炭黑的主要成分是 ，结构与 类似。 ②木炭具有 的结构，具有吸附能力，能吸附 。 ③活性炭的吸附能力更强，能吸附 。 (4)石墨烯：从石墨中分离出的单层石墨片，具有优异的 。 【能力提升】 7．下列物质的用途是利用其化学性质的是 A．金刚石被雕刻成钻石 B．浓硫酸作干燥剂 C．活性炭用来做冰箱除味剂 D．氧气用于炼钢和气焊 8．下列对一些事实的解释错误的是 选项 事实 解释 A 书写档案规定必须使用碳素墨水 常温下，碳的化学性质稳定 B 石墨能够做电池的电极材料 石墨能够导电 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有氧化性 D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有吸附性 A．A B．B C．C D．D 9．探究暖宝宝中的科学。 (1)利用铁粉、活性炭、水和食盐可自制暖宝宝。 暖宝宝发热的原因是铁与空气中的 和水反应放热。采用铁粉而不用铁屑或小铁片的原因是： ；原料中有活性炭，除了利用活性炭的导电作用外，还利用活性炭能吸收空气中的水蒸气，利用了活性炭的 作用。    (2)利用温度传感器测得两种不同暖宝宝使用时温度变化的曲线如图所示。与市售暖宝宝相比，用自制暖宝宝来取暖的不足有：① ；② 。    (3)使用过程中要想使暖宝宝停止发热，留作下次再用，你的操作建议是： 。 10．化学与生活密切相关。请回答下列问题： （1）新装修的房屋人住前经常买些活性炭包来处理，这是利用了活性炭的 性。 （2）茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计利用的化学原理是 。 （3）古代字画能够保存很长时间不掉色的原因是 。 （4）石墨可以用来做高温润滑剂是因为石墨的 性质。 11．碳世界丰富多彩，根据如图回答下列问题：    (1)图C代表的物质的名称为 ，木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 类似（从A、B、C中选择）。 (2)图A表示的物质是由 （填“分子”或“原子”）构成。 (3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。 (4)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅的原因是木炭具有 性。 12．水是生命之源，也是工农业生产不可缺少的物质，合理利用和保护水资源是我们义不在潭出容辞的责任。    (1)利用图1所示的简易装置可把海水转化为淡水。下列说法错误的是___________(填标号)。 A．大容器中得到的溶液一定是氯化钠的饱和溶液 B．小容器中的水为淡水 C．获得淡水的快慢与温度无关 (2)自来水厂生产自来水的过程中，常加入 ，用来吸附水中一些溶解性杂质，除去臭味。 (3)如图2为水在一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)和太阳光的作用下分解的原理图，其中反应Ⅱ化学方程式为 。 (4)图3是电解水和氢氧燃料电池的组合装置。断开S2，闭合S1，理论上正极与负极产生的气体体积比为 ，反应的化学方程式为 ，再断开S1，闭合S2，观察到小灯泡发光，此时是将 能转化为电能。 13．实验室有一瓶失去标签的黑色粉末，成分可能是活性炭、CuO。同学们对黑色粉末展开探究。（提示：NaOH溶液的作用是吸收CO2）。 探究一：确定黑色粉末的成分 【提出假设】黑色粉末为： 假设Ⅰ：活性炭；假设Ⅱ： ；假设Ⅲ：活性炭和氧化铜。 实验操作 现象 结论 在盛有20 mL水的烧杯中，加入一滴红墨水，使水显红色，加入一药匙样品，用玻璃棒搅拌，静置，观察上层清液的颜色 假设 不成立，假设Ⅰ成立 该实验的原理是利用活性炭的 性。有同学认为该实验结论有错误，原因是 ，经进一步实验，得出假设Ⅲ成立。 探究二：测定黑色粉末中CuO的质量分数 CO 样品 【方案1】如图所示装置，玻璃管内反应的化学方程式为 ，溶液尾部酒精灯的作用是 ，通过测定反应前后NaOH溶液增加的质量，计算出CuO的质量分数。    【方案2】如图所示，取一定质量的样品于陶土网上充分加热，测定陶土网上样品减少的质量，计算出CuO的质量分数。若加热不充分，则可能导致CuO的质量分数 （填“偏小”“偏大”或“无影响”）。    【讨论】上述两个方案中，你认为方案 更优。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，该选项符合题意； B、石墨质软，容易留下痕迹，故可用于生产铅笔芯，该选项不符合题意； C、焦炭具有还原性，可用来炼铁，该选项不符合题意； D、碳酸钙含钙元素，且能与胃液中的稀盐酸反应生成氯化钙，故可作补钙剂，该选项不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A、石墨具有良好的导电性，不符合题意； B、C60由C60分子构成，不符合题意； C、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，符合题意； D、金刚石和石墨均是碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A、使用碳素墨水书写档案，字迹长时间不会变化，是因为常温下碳的化学性质稳定，该选项解释正确； B、石墨能够导电，所以能够做电池的电极材料，该选项解释正确； C、焦炭具有还原性，所以可用焦炭把铁从它的氧化物矿石里还原出来，该选项解释错误； D、活性炭具有吸附性，能够吸附有色素，所以制糖工业中可用活性炭来脱色以制白糖，该选项解释正确。 故选C。 4．C 【详解】A、石墨导电性好可作电池电极，故选项正确； B、活性炭吸附性强可作冰箱除味剂是利用了活性炭的吸附性，故选项正确； C、石墨在刻划时容易留下痕迹，可以制作铅笔芯，故选项错误； D、常温下，碳单质的化学性质稳定，可制墨汁，故选项正确。 故选：C。 5．C 【详解】A、金刚石作钻探机的钻头，是因为金刚石是天然存在的最硬的物质，不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故可用于净水，不符合题意； C、墨汁写的字或作的画可永久保存，原因是常温下，碳的化学性质比较稳定，即使受日光照射或与氧气接触，也不容易起变化，符合题意； D、石墨具有良好的导电性，可作电极，不符合题意。 故选C。 6．(1) 碳原子 小（或者很软） 导电 细鳞片 (2)物理 (3) 碳单质 石墨 疏松多孔 色素、异味 色素、异味、有毒气体 (4)导电、导热性 【详解】（1）石墨由碳原子构成，硬度很软，是天然最软的矿物质之一，有滑腻感，具有优良的导电性能；石墨是深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。 （2）石墨质软、灰黑可用于制铅笔芯，石墨有优良的导电性可用于制电刷、电极，这些都利用了石墨的物理性质。 （3）①木炭、焦炭、活性炭和炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质形成的，所以其主要成分都是碳单质，结构与石墨类似；木炭具有疏松多孔的结构，有吸附能力，能吸附色素、异味、有毒气体等。 （4）石墨烯是从石墨中分离出的单层石墨片，具有优异的导电性和导热性。 7．D 【详解】A、金刚石雕琢成钻石，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故A选项不符合题意； B、浓硫酸作干燥剂，是因为浓硫酸具有吸水性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故B选项不符合题意； C、活性炭吸附异味，是因为活性炭具有吸附性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故C选项不符合题意； D、氧气可用于炼钢和金属焊接，是因为氧气具有助燃性，需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故D选项符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A、使用碳素墨水书写档案，字迹长时间不会变化，是因为常温下碳的化学性质稳定，该选项解释正确； B、石墨能够导电，所以能够做电池的电极材料，该选项解释正确； C、焦炭具有还原性，所以可用焦炭把铁从它的氧化物矿石里还原出来，该选项解释错误； D、活性炭具有吸附性，能够吸附有色素，所以制糖工业中可用活性炭来脱色以制白糖，该选项解释正确。 故选C。 9．(1) 氧气 增大接触面积，加快反应速率 吸附 (2) 最高温度高，容易烫伤 持续放热时间短 (3)密封保存，隔绝氧气或空气 【详解】（1）暖宝宝发热的原因是铁与空气中的氧气和水发生锈蚀而放热，故填氧气； 采用铁粉而不用铁屑或小铁片的原因是铁粉的表面积大，增大接触面积，加快反应速率，故填增大接触面积，加快反应速率； 活性炭能吸收空气中的水蒸气，利用了活性炭的吸附作用，故填吸附。 （2）由图可知，与市售暖宝宝相比，用自制暖宝宝来取暖的不足有最高温度高，容易烫伤，故填最高温度高，容易烫伤； 与市售暖宝宝相比，用自制暖宝宝来取暖时，反应速率快，持续放热时间短，故填持续放热时间短。 （3）由上述可知，暖宝宝放热的原因是铁粉与空气中的氧气和水发生反应，所以要想使暖宝宝停止发热，留作下次再用，方法是密封保存，隔绝氧气或空气，是铁粉不发生锈蚀，故填密封保存，隔绝氧气或空气。 10． 吸附 过滤 常温下，碳的化学性质稳定 耐高温，熔点高，具有滑腻感 【详解】（1）活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，可以吸附有害物质，故这是利用了活性炭的吸附性。 （2）过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，利用的是过滤的化学原理。 （3）在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化，因此古代字画能够保存很长时间不掉色。 （4）石墨具有耐高温，熔点高，有滑腻感的性质，可做高温润滑剂。 【点睛】本题难度不大，考查学生利用化学知识解决生活实际问题的能力，根据所学知识进行分析解答。 11．(1) 金刚石 石墨 (2)分子 (3)碳原子排列方式不同 (4)吸附 【详解】（1）①由图C中的结构可知，物质的名称是金刚石，故填：金刚石。 ②木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与石墨类似，故填：石墨。 （2）由图A中的结构可知，图A表示的物质是C60，C60是由C60分子构成的，故填：分子。 （3）上述A、B、C三种物质都是碳元素组成的单质，其物理性质不同的原因是物质中的碳原子排列方式不同，故填：碳原子排列方式不同。 （4）图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到到红棕色变浅，产生上述现象的原因是木炭具有吸附性，能够吸附带颜色的气体，故填：吸附。 12．(1)AC (2)活性炭 (3) (4) 1：2 化学 【详解】（1）A、大容器中得到的溶液不一定是氯化钠的饱和溶液，故选项说法错误； B、小容器中的水为淡水，故选项说法正确； C、获得淡水的快慢与温度有关，即温度越高获得淡水越快，故选项说法错误； 故选：AC； （2）自来水厂生产自来水的过程中，常加入活性炭，用来吸附水中一些溶解性杂质，除去臭味； （3）反应Ⅱ是过氧化氢在新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)和太阳光的作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：； （4）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，论上正极与负极产生的气体体积比为1：2，水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：，再断开S1，闭合S2，观察到小灯泡发光，此时是将化学能转化为电能。 13． 氧化铜##CuO 变无色 Ⅱ 吸附 假设Ⅲ也有相同的实验现象 处理尾气，防止CO污染空气 偏大 2 【详解】提出假设：题干提到“成分可能是活性炭、CuO”，结合假设Ⅰ、Ⅲ，提出假设Ⅱ氧化铜（或CuO）； 假设Ⅰ成立，即混合物中有活性炭，活性炭具有吸附性，故上清液会变无色，而假设Ⅱ中氧化铜不具有吸附性，故假设Ⅱ不成立； 活性炭具有疏松多孔的结构，其具有吸附性，可以吸附水中的色素；假设Ⅲ中也有活性炭存在，也可使得上清液变无色，故需进一步实验。 方案1：加热时一氧化碳还原氧化铜生成铜单质和二氧化碳，化学方程式为； 一氧化碳是大气污染物，且其具有可燃性，故酒精灯的作用是处理尾气，防止CO污染空气。 方案2：若加热不充分，活性炭和氧化铜的混合粉末中活性炭未被完全消耗，部分活性炭粉末被当做氧化铜，故则可能导致CuO的质量分数偏大； 讨论：方案2设施简单、易操作、所用药品更少，故其更优。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$