Question

【题目】阅读下面科普短文

多孔活性炭具有较好的吸附性能，是一种优良的催化剂载体材料，广泛应用于各行各业，其生产一直以煤、竹子、木材等宝贵资源为原料。随着可持续发展理念的不断深入，越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭。

白酒糟是酿酒过程的副产物，富含纤维素[(C6H10O5)n]。以白酒糟为原料生产多孔活性炭的过程主要包括干燥、炭化、活化三步。炭化过程是将干燥的白酒糟在充满氮气的环境中，加热至650 ℃，将其中的纤维素转化为炭质原料（主要成分为单质碳）。活化过程是以水蒸气或CO2为活化剂，在一定条件下使其在炭质原料内部发生反应，生成气体，形成孔隙结构，制备多孔活性炭。以CO2为活化剂时，发生的化学反应如下： C + CO2 =2CO，也有研究者在其他条件相同的情况下，通过实验测定所得多孔活性炭对碘的吸附值与水蒸气、CO2用量的关系分别如图1、2所示。

尽管以白酒糟为原料，制备多孔活性炭材料的技术仍有许多问题有待于进一步探索、解决，但已有研究为富含纤维素工业残渣的利用提供了可能途径。

依据文章内容，回答下列问题。

（1）以白酒糟为原料制备多孔活性炭的优点是_____。

（2）炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气环境中，理由是_____。

（3）水蒸气与炭质原料在高温条件下发生置换反应，可生成一氧化碳。该反应的化学方程式为_____。

（4）下列说法正确的是_____（填字母序号）。

A 白酒糟富含纤维素

B 多孔活性炭可用于净水

C 水蒸气用量越多，制得的多孔活性炭的吸附性能越好

（5）由图1、图2数据可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是_____（填“水蒸气”或 “CO2”）。

Answer 1

【答案】白酒糟是清洁廉价的资源 防止碳（或纤维素/白酒糟）与氧气（或空气）反应 C+H2OCO+H2 AB 水蒸气

【解析】

（1）根据“越来越多的研究者尝试以清洁廉价的资源作为原料（如白酒糟），制备多孔活性炭”可知，白酒糟是清洁廉价的资源，用来制备多孔活性炭时，能够实现变废为宝；

（2）氧气是一种化学性质较活泼的气体，能与许多物质反应。炭化过程中，需将干燥的白酒糟置于氮气环境中，理由是防止碳（或纤维素/白酒糟）与氧气（或空气）反应；

（3）水蒸气与炭质原料在高温条件下发生置换反应，可生成一氧化碳，该反应的化学方程式为：C+H2OCO+H2；

（4）A 根据题中信息“白酒糟是酿酒过程的副产物，富含纤维素[(C6H10O5)n]”可知，白酒糟富含纤维素，故A正确；

B 多孔活性炭具有吸附性，可用于净水，故B正确；

C 由图1可知，不是水蒸气用量越多，制得的多孔活性炭的吸附性能越好，故C错误。故选AB；

（5）由图1、图2数据可知，为了达到最佳吸附效果，应选用的活化剂是水蒸气，这是因为水蒸气作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到440mg/g，而二氧化碳作活化剂时，对碘的吸附值最高能够达到404mg/g。