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5. 实践小组开展“水质检测及自制净水器”实践活动。
Ⅰ. 水质检验。
（1）TDS值与水质纯度的关系如图甲，用手持检测器测得某水样的TDS值如图乙，其水质纯度为
Ⅱ. 小组同学设计的简易净水器如图丙所示。
（2）活性炭的作用是
（3）若想得到纯水可以采用的净化方法是
Ⅰ. 水质检验。
（1）TDS值与水质纯度的关系如图甲，用手持检测器测得某水样的TDS值如图乙，其水质纯度为
一般
。Ⅱ. 小组同学设计的简易净水器如图丙所示。
（2）活性炭的作用是
吸附除去水中的颜色和异味
，该装置不能
（填“能”或“不能”）淡化海水。（3）若想得到纯水可以采用的净化方法是
蒸馏
。答案
（1）一般 （2）吸附除去水中的颜色和异味 不能 （3）蒸馏
解析
【分析】
第（1）题需对比图甲TDS值与水质纯度的对应关系，确定159ppm对应的水质；第（2）题结合活性炭的结构和简易净水器的净化原理分析作用，判断能否淡化海水；第（3）题回忆净化水得到纯水的方法。
【解析】
（1）观察图甲，TDS值在100~300ppm区间对应的水质纯度为“一般”，图乙中水样TDS值为159ppm，处于该区间，因此水质纯度为一般。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，作用是吸附除去水中的颜色和异味；该装置只能除去水中的不溶性杂质、部分色素和异味，无法除去海水中的可溶性盐，因此不能淡化海水。
（3）蒸馏可将水加热汽化后冷凝，得到几乎不含杂质的纯水，故得到纯水可采用蒸馏的方法。
【答案】
（1）一般 （2）吸附除去水中的颜色和异味；不能 （3）蒸馏
【知识点】
水的净化、活性炭的吸附、蒸馏
【点评】
本题结合实践活动考查水的净化相关知识，需结合图像和装置特点分析，属于基础实践类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
第（1）题需对比图甲TDS值与水质纯度的对应关系，确定159ppm对应的水质；第（2）题结合活性炭的结构和简易净水器的净化原理分析作用，判断能否淡化海水；第（3）题回忆净化水得到纯水的方法。
【解析】
（1）观察图甲，TDS值在100~300ppm区间对应的水质纯度为“一般”，图乙中水样TDS值为159ppm，处于该区间，因此水质纯度为一般。
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，作用是吸附除去水中的颜色和异味；该装置只能除去水中的不溶性杂质、部分色素和异味，无法除去海水中的可溶性盐，因此不能淡化海水。
（3）蒸馏可将水加热汽化后冷凝，得到几乎不含杂质的纯水，故得到纯水可采用蒸馏的方法。
【答案】
（1）一般 （2）吸附除去水中的颜色和异味；不能 （3）蒸馏
【知识点】
水的净化、活性炭的吸附、蒸馏
【点评】
本题结合实践活动考查水的净化相关知识，需结合图像和装置特点分析，属于基础实践类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
6. (2024·扬州高邮期中)某兴趣小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践活动。
任务一:调查家用燃料变迁。
调查发现家用燃料变迁的大致历程为柴草→煤→液化石油气→天然气→……
【查阅资料】
① 煤直接燃烧时,产生氮、硫的氧化物(会形成酸雨)和粉尘。
② 1 kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示。
(1) 天然气的主要成分为$\ce{CH_{4}}$,在空气中完全燃烧生成两种氧化物,该反应的化学方程式为
(2) 石油气能被压缩成液态储存在钢瓶中,请分析原因:
(3) 结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点:
任务二:调查燃料合理使用。
(4) 某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,请填写下表:
(5) “化学链燃烧”技术是能源领域研究的热点。基于$\ce{NiO-Ni}$载氧体的甲烷($\ce{CH_{4}}$)化学链燃烧技术示意如图:
① 加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为
② X中主要物质的化学式为
③ 甲烷在空气中完全燃烧的耗氧量
④ “化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触,与甲烷在空气中燃烧相比,该技术的优点是
任务一:调查家用燃料变迁。
调查发现家用燃料变迁的大致历程为柴草→煤→液化石油气→天然气→……
【查阅资料】
① 煤直接燃烧时,产生氮、硫的氧化物(会形成酸雨)和粉尘。
② 1 kg燃料完全燃烧时放出的热量如表所示。
(1) 天然气的主要成分为$\ce{CH_{4}}$,在空气中完全燃烧生成两种氧化物,该反应的化学方程式为
$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$
。(2) 石油气能被压缩成液态储存在钢瓶中,请分析原因:
压缩过程中分子间的空隙减小
。(3) 结合资料分析,家用燃料从煤变迁到天然气的优点:
天然气燃烧产生的污染物少(合理答案均可)
(写一点)。任务二:调查燃料合理使用。
(4) 某同学收集到以下几种调控燃烧的事例,请填写下表:
(5) “化学链燃烧”技术是能源领域研究的热点。基于$\ce{NiO-Ni}$载氧体的甲烷($\ce{CH_{4}}$)化学链燃烧技术示意如图:
① 加热条件下,空气反应器中发生反应的化学方程式为
$\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$
。② X中主要物质的化学式为
$\ce{N_{2}}$
。③ 甲烷在空气中完全燃烧的耗氧量
=
(填“＞”“＜”或“=”)甲烷通过该化学链燃烧的耗氧量。④ “化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触,与甲烷在空气中燃烧相比,该技术的优点是
有利于分离和回收较纯净的二氧化碳(合理答案均可)
。答案
(1) $\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$ (2) 压缩过程中分子间的空隙减小 (3) 天然气燃烧产生的污染物少(合理答案均可) (4) 增大燃料与氧气(或空气)的接触面积 (5) ① $\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$ ② $\ce{N_{2}}$ ③ = ④ 有利于分离和回收较纯净的二氧化碳(合理答案均可)
解析
【分析】
本题围绕家用燃料的变迁与合理使用展开，需结合化学基础知识逐一分析各问题：
1. 第(1)题：甲烷含碳、氢元素，完全燃烧生成二氧化碳和水两种氧化物，根据化学方程式配平规则书写反应式；
2. 第(2)题：石油气能被压缩，利用分子间有间隔的性质，压缩时间隔减小，体积缩小；
3. 第(3)题：对比煤和天然气的燃烧产物，煤燃烧产生大量污染物，天然气燃烧污染物少，结合资料分析优点；
4. 第(4)题：调控燃烧的常见方法是增大燃料与氧气的接触面积，使燃烧更充分；
5. 第(5)题：①空气反应器中Ni与O₂加热生成NiO，据此写方程式；②空气主要成分是N₂和O₂，O₂被消耗后剩余主要气体为N₂；③甲烷完全燃烧耗氧量由反应本质决定，两种方式耗氧量相等；④化学链燃烧避免空气直接接触，便于分离纯净CO₂。
【解析】
(1) 甲烷在空气中完全燃烧生成CO₂和H₂O，反应的化学方程式为：$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$；
(2) 石油气分子间存在间隔，压缩过程中分子间的空隙减小，体积缩小，因此能被压缩成液态储存在钢瓶中；
(3) 由资料可知，煤直接燃烧产生氮、硫氧化物和粉尘等污染物，天然气燃烧产生的污染物少，故优点为天然气燃烧产生的污染物少（合理即可）；
(4) 调控燃烧时，增大燃料与氧气（或空气）的接触面积，可使燃烧更充分，是常见调控方法；
(5) ①空气反应器中，Ni与O₂在加热条件下反应生成NiO，化学方程式为：$\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$；②空气的主要成分是N₂和O₂，O₂被消耗，故X中主要物质为$\ce{N_{2}}$；③甲烷完全燃烧的反应本质相同，耗氧量相等，填“=”；④化学链燃烧避免空气直接接触，有利于分离和回收较纯净的二氧化碳（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$
(2) 压缩过程中分子间的空隙减小
(3) 天然气燃烧产生的污染物少（合理答案均可）
(4) 增大燃料与氧气（或空气）的接触面积
(5) ① $\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$；② $\ce{N_{2}}$；③ =；④ 有利于分离和回收较纯净的二氧化碳（合理答案均可）
【知识点】
化学方程式书写、燃料的合理利用、分子的特性
【点评】
本题以家用燃料变迁为背景，结合跨学科实践活动，考查化学方程式书写、分子性质、燃料使用优缺点及化学链燃烧知识，注重知识应用与迁移，难度适中，需结合资料和所学知识分析解答。
【难度系数】
0.6
本题围绕家用燃料的变迁与合理使用展开，需结合化学基础知识逐一分析各问题：
1. 第(1)题：甲烷含碳、氢元素，完全燃烧生成二氧化碳和水两种氧化物，根据化学方程式配平规则书写反应式；
2. 第(2)题：石油气能被压缩，利用分子间有间隔的性质，压缩时间隔减小，体积缩小；
3. 第(3)题：对比煤和天然气的燃烧产物，煤燃烧产生大量污染物，天然气燃烧污染物少，结合资料分析优点；
4. 第(4)题：调控燃烧的常见方法是增大燃料与氧气的接触面积，使燃烧更充分；
5. 第(5)题：①空气反应器中Ni与O₂加热生成NiO，据此写方程式；②空气主要成分是N₂和O₂，O₂被消耗后剩余主要气体为N₂；③甲烷完全燃烧耗氧量由反应本质决定，两种方式耗氧量相等；④化学链燃烧避免空气直接接触，便于分离纯净CO₂。
【解析】
(1) 甲烷在空气中完全燃烧生成CO₂和H₂O，反应的化学方程式为：$\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$；
(2) 石油气分子间存在间隔，压缩过程中分子间的空隙减小，体积缩小，因此能被压缩成液态储存在钢瓶中；
(3) 由资料可知，煤直接燃烧产生氮、硫氧化物和粉尘等污染物，天然气燃烧产生的污染物少，故优点为天然气燃烧产生的污染物少（合理即可）；
(4) 调控燃烧时，增大燃料与氧气（或空气）的接触面积，可使燃烧更充分，是常见调控方法；
(5) ①空气反应器中，Ni与O₂在加热条件下反应生成NiO，化学方程式为：$\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$；②空气的主要成分是N₂和O₂，O₂被消耗，故X中主要物质为$\ce{N_{2}}$；③甲烷完全燃烧的反应本质相同，耗氧量相等，填“=”；④化学链燃烧避免空气直接接触，有利于分离和回收较纯净的二氧化碳（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{CH_{4} +2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} +2H_{2}O}$
(2) 压缩过程中分子间的空隙减小
(3) 天然气燃烧产生的污染物少（合理答案均可）
(4) 增大燃料与氧气（或空气）的接触面积
(5) ① $\ce{2Ni +O_{2}\xlongequal{\Delta}2NiO}$；② $\ce{N_{2}}$；③ =；④ 有利于分离和回收较纯净的二氧化碳（合理答案均可）
【知识点】
化学方程式书写、燃料的合理利用、分子的特性
【点评】
本题以家用燃料变迁为背景，结合跨学科实践活动，考查化学方程式书写、分子性质、燃料使用优缺点及化学链燃烧知识，注重知识应用与迁移，难度适中，需结合资料和所学知识分析解答。
【难度系数】
0.6
