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17.(4分)小刚收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,其实验过程如图所示。请回答以下问题。
(1)A物质的名称是。
(2)下列关于操作①②③的说法,正确的是(填字母)。
A.操作①主要是除去一些异味和色素
B.操作②主要是除去一些异味和色素
C.操作③的净化程度最高,可以除去水中溶解的杂质
D.操作③是杀菌消毒,可以得到饮用水
(3)小刚取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现,说明液体D是硬水。
(4)下列关于过滤操作的叙述不正确的是(填字母)。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口的边缘
B.液面要始终不低于滤纸的边缘
C.玻璃棒要轻靠在三层滤纸处
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
E.在过滤时发现滤纸和漏斗间有气泡,可能的影响是过滤速度慢
(1)A物质的名称是。
(2)下列关于操作①②③的说法,正确的是(填字母)。
A.操作①主要是除去一些异味和色素
B.操作②主要是除去一些异味和色素
C.操作③的净化程度最高,可以除去水中溶解的杂质
D.操作③是杀菌消毒,可以得到饮用水
(3)小刚取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现,说明液体D是硬水。
(4)下列关于过滤操作的叙述不正确的是(填字母)。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口的边缘
B.液面要始终不低于滤纸的边缘
C.玻璃棒要轻靠在三层滤纸处
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
E.在过滤时发现滤纸和漏斗间有气泡,可能的影响是过滤速度慢
答案
解：
(1) 明矾
(2) BC
(3) 泡沫很少，产生大量浮渣
(4) B
(1) 明矾
(2) BC
(3) 泡沫很少，产生大量浮渣
(4) B
解析
【分析】
首先梳理河水净化的流程：河水加入絮凝剂A后静置，操作①为过滤，分离出不溶性固体杂质（固体B）和液体C；操作②为活性炭吸附，除去液体C中的异味和色素得到液体D；操作③为蒸馏，得到净化程度最高的蒸馏水。针对各问题：(1)根据净水时的絮凝剂确定A物质；(2)分析操作①②③的作用，判断选项正误；(3)回忆硬水与肥皂水反应的现象；(4)结合过滤操作的“一贴二低三靠”等注意事项，找出错误选项。
【解析】
(1) 净水过程中，加入的A物质是明矾，明矾溶于水形成的胶状物可吸附水中悬浮杂质，使其沉降，故A为明矾。
(2) 操作①是过滤，主要除去水中不溶性固体杂质；操作②是活性炭吸附，可除去水中的异味和色素；操作③是蒸馏，净化程度最高，能除去水中溶解的杂质，得到蒸馏水。因此：A选项错误（操作①不除异味和色素），B选项正确，C选项正确，D选项错误（操作③是蒸馏，非杀菌消毒），故选BC。
(3) 硬水遇肥皂水时，会产生较少的泡沫、较多的浮渣，因此加入肥皂水振荡后，若泡沫很少、产生大量浮渣，说明液体D是硬水。
(4) 过滤操作需遵循“一贴二低三靠”：滤纸边缘低于漏斗口（A正确）；液面需低于滤纸边缘（B错误，若液面不低于，液体未经过滤流下）；玻璃棒轻靠三层滤纸处（C正确）；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（D正确）；滤纸与漏斗间有气泡会减慢过滤速度（E正确），故不正确的是B。
【答案】
(1) 明矾
(2) BC
(3) 泡沫很少，产生大量浮渣
(4) B
【知识点】
水的净化、硬水软水区分、过滤操作
【点评】
本题围绕自来水净水过程展开，考查净水剂作用、各操作的目的、硬软水鉴别及过滤操作注意事项，是化学与生活结合的基础考点，需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.5
首先梳理河水净化的流程：河水加入絮凝剂A后静置，操作①为过滤，分离出不溶性固体杂质（固体B）和液体C；操作②为活性炭吸附，除去液体C中的异味和色素得到液体D；操作③为蒸馏，得到净化程度最高的蒸馏水。针对各问题：(1)根据净水时的絮凝剂确定A物质；(2)分析操作①②③的作用，判断选项正误；(3)回忆硬水与肥皂水反应的现象；(4)结合过滤操作的“一贴二低三靠”等注意事项，找出错误选项。
【解析】
(1) 净水过程中，加入的A物质是明矾，明矾溶于水形成的胶状物可吸附水中悬浮杂质，使其沉降，故A为明矾。
(2) 操作①是过滤，主要除去水中不溶性固体杂质；操作②是活性炭吸附，可除去水中的异味和色素；操作③是蒸馏，净化程度最高，能除去水中溶解的杂质，得到蒸馏水。因此：A选项错误（操作①不除异味和色素），B选项正确，C选项正确，D选项错误（操作③是蒸馏，非杀菌消毒），故选BC。
(3) 硬水遇肥皂水时，会产生较少的泡沫、较多的浮渣，因此加入肥皂水振荡后，若泡沫很少、产生大量浮渣，说明液体D是硬水。
(4) 过滤操作需遵循“一贴二低三靠”：滤纸边缘低于漏斗口（A正确）；液面需低于滤纸边缘（B错误，若液面不低于，液体未经过滤流下）；玻璃棒轻靠三层滤纸处（C正确）；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（D正确）；滤纸与漏斗间有气泡会减慢过滤速度（E正确），故不正确的是B。
【答案】
(1) 明矾
(2) BC
(3) 泡沫很少，产生大量浮渣
(4) B
【知识点】
水的净化、硬水软水区分、过滤操作
【点评】
本题围绕自来水净水过程展开，考查净水剂作用、各操作的目的、硬软水鉴别及过滤操作注意事项，是化学与生活结合的基础考点，需准确记忆相关知识点。
【难度系数】
0.5
18.（5分）阅读科普短文。
科学家研发了一种“智能海绵”，这种“智能海绵”有两层结构——吸湿层和光热层。“智能海绵”的学名是纳米纤维复合水凝胶，其吸湿层的主体是水凝胶，添加了从植物中提取的纳米纤维作为骨架使其更加牢固。科研人员制备纳米纤维复合水凝胶时，改变水凝胶与纳米纤维的质量比，测定所得材料的抗变形能力如表所示。控制其他条件相同，在水凝胶中加入不同浓度的LiCl，测定所得材料的吸水率如图所示。光热层表层为含炭黑颗粒的薄膜，可高效吸光并转化为热量，促使吸湿层释放吸附水，释放出的水蒸气经冷凝后收集。纳米纤维复合水凝胶进行多次吸附—释放循环后仍保持稳定性能。这项技术提供了新的淡水获取方案，从看似“虚无”的空气中提取出生命之源——水。
吸水率 = $\frac{水凝胶吸水后质量 - 水凝胶吸水前质量}{水凝胶吸水前质量}$
回答下列问题。
（1）“智能海绵”吸湿层中添加纳米纤维的作用是。
（2）氯化锂（LiCl）中Li化合价为。
（3）依据表中信息分析，水凝胶与纳米纤维的最佳质量比为。
（4）依据关系图回答下列问题：加入5%LiCl的水凝胶200 g，最终吸水量可达约g。下列说法正确的是（填字母）。
A. 加入LiCl能增强水凝胶的吸水效果
B. 加入LiCl浓度越大，水凝胶的吸水效果越好
C. 当LiCl浓度为5%时，水凝胶的吸水效果最好
科学家研发了一种“智能海绵”，这种“智能海绵”有两层结构——吸湿层和光热层。“智能海绵”的学名是纳米纤维复合水凝胶，其吸湿层的主体是水凝胶，添加了从植物中提取的纳米纤维作为骨架使其更加牢固。科研人员制备纳米纤维复合水凝胶时，改变水凝胶与纳米纤维的质量比，测定所得材料的抗变形能力如表所示。控制其他条件相同，在水凝胶中加入不同浓度的LiCl，测定所得材料的吸水率如图所示。光热层表层为含炭黑颗粒的薄膜，可高效吸光并转化为热量，促使吸湿层释放吸附水，释放出的水蒸气经冷凝后收集。纳米纤维复合水凝胶进行多次吸附—释放循环后仍保持稳定性能。这项技术提供了新的淡水获取方案，从看似“虚无”的空气中提取出生命之源——水。
吸水率 = $\frac{水凝胶吸水后质量 - 水凝胶吸水前质量}{水凝胶吸水前质量}$
回答下列问题。
（1）“智能海绵”吸湿层中添加纳米纤维的作用是。
（2）氯化锂（LiCl）中Li化合价为。
（3）依据表中信息分析，水凝胶与纳米纤维的最佳质量比为。
（4）依据关系图回答下列问题：加入5%LiCl的水凝胶200 g，最终吸水量可达约g。下列说法正确的是（填字母）。
A. 加入LiCl能增强水凝胶的吸水效果
B. 加入LiCl浓度越大，水凝胶的吸水效果越好
C. 当LiCl浓度为5%时，水凝胶的吸水效果最好
答案
解：
（1）作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固
（2）+1
（3）8:1
（4）142；AC
（1）作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固
（2）+1
（3）8:1
（4）142；AC
解析
【分析】
1. 第（1）题：需从短文描述中提取纳米纤维的作用，找到原文关于吸湿层添加纳米纤维的说明即可解答。
2. 第（2）题：根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，结合Cl的常见化合价计算Li的化合价。
3. 第（3）题：题目说明改变水凝胶与纳米纤维质量比测定抗变形能力，最佳质量比对应抗变形能力最优的比值，结合表中数据得出。
4. 第（4）题：首先利用吸水率公式计算吸水量，再分析选项时需结合LiCl浓度对吸水率的影响，判断各选项正误。
【解析】
（1）根据短文内容，吸湿层添加纳米纤维的作用是：作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固。
（2）在LiCl中，Cl元素的化合价为-1价，设Li元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得：x + (-1) = 0，解得x=+1。
（3）根据表中抗变形能力数据，水凝胶与纳米纤维的最佳质量比为8:1（抗变形能力最优）。
（4）① 加入5%LiCl时，200g水凝胶的吸水量：根据吸水率公式，吸水量=水凝胶质量×吸水率，计算得吸水量约为142g；② 选项分析：A. 加入LiCl后水凝胶吸水率提升，能增强吸水效果，正确；B. LiCl浓度并非越大越好，5%时吸水效果最优，错误；C. LiCl浓度为5%时，水凝胶吸水效果最好，正确。故正确选项为AC。
【答案】
（1）作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固；（2）+1；（3）8:1；（4）142；AC
【知识点】
化合价计算、信息提取与分析、化学计算
【点评】
本题结合科普短文考查化学知识，侧重信息提取、化合价计算及数据分析能力，难度适中，需仔细阅读材料和理解题意。
【难度系数】
0.6
1. 第（1）题：需从短文描述中提取纳米纤维的作用，找到原文关于吸湿层添加纳米纤维的说明即可解答。
2. 第（2）题：根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，结合Cl的常见化合价计算Li的化合价。
3. 第（3）题：题目说明改变水凝胶与纳米纤维质量比测定抗变形能力，最佳质量比对应抗变形能力最优的比值，结合表中数据得出。
4. 第（4）题：首先利用吸水率公式计算吸水量，再分析选项时需结合LiCl浓度对吸水率的影响，判断各选项正误。
【解析】
（1）根据短文内容，吸湿层添加纳米纤维的作用是：作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固。
（2）在LiCl中，Cl元素的化合价为-1价，设Li元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得：x + (-1) = 0，解得x=+1。
（3）根据表中抗变形能力数据，水凝胶与纳米纤维的最佳质量比为8:1（抗变形能力最优）。
（4）① 加入5%LiCl时，200g水凝胶的吸水量：根据吸水率公式，吸水量=水凝胶质量×吸水率，计算得吸水量约为142g；② 选项分析：A. 加入LiCl后水凝胶吸水率提升，能增强吸水效果，正确；B. LiCl浓度并非越大越好，5%时吸水效果最优，错误；C. LiCl浓度为5%时，水凝胶吸水效果最好，正确。故正确选项为AC。
【答案】
（1）作为骨架，使吸湿层（水凝胶）更加牢固；（2）+1；（3）8:1；（4）142；AC
【知识点】
化合价计算、信息提取与分析、化学计算
【点评】
本题结合科普短文考查化学知识，侧重信息提取、化合价计算及数据分析能力，难度适中，需仔细阅读材料和理解题意。
【难度系数】
0.6
