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【題目】氮氣是一種重要的工業原料,廣泛應用于化肥等工業.工業常用PSA變壓吸附制氮氣,某學習小組查閱到相關制氮氣工藝流程(如圖1),并展開學習,請回答相關問題:

【查閱資料】:
①在同等條件下,碳分子篩對不同氣體的吸附強度不同,如圖2所示;
②碳分子篩可以再生,能重復使用.
(1)吸附塔中碳分子篩具有吸附性,這種性質是(填“化學”、或“物理”)性質,根據圖2所示,要增強碳分子篩的吸附能力,可采取的方法;
(2)氮氣化學性質比較穩定,寫出與之相關的一條用途 , N2和另一種單質氣體在500℃、200MPa及催化劑的條件下發生反應,生成NH3 , 反應的符號表達式為
(3)對于該工藝的說法準確的是 (填字母);
A.碳分子篩再生的方法是,降低吸附塔中壓強,利用N2吹掃,使被吸附氣體和碳分子篩分離
B.相對于分離液態空氣,該工藝的優點是無需將空氣液化
C.碳分子篩可以重復使用,成本低廉.

【答案】
(1)物理;增大碳分子篩吸附塔中的氣壓
(2)食品充氮防腐;N2+3H2 2NH3
(3)ABC
【解析】解:(1)吸附塔中碳分子篩具有吸附性,屬于物質的物理性質,要增強碳分子篩的吸附能力,可以增大碳分子篩吸附塔中的氣壓,故填:物理;增大碳分子篩吸附塔中的氣壓;(2)氮氣的化學性質很穩定,可以用于填充食品包裝防腐,N2和另一種單質氣體在500℃、200MPa及催化劑的條件下發生反應,生成NH3 , 根據質量守恒定律,化學反應前后元素的種類不變,故另一種單質是氫氣,故填:食品充氮防腐;N2+3H2 2NH3;(3)A.碳分子篩再生的方法是,降低吸附塔中壓強,利用N2吹掃,使被吸附氣體和碳分子篩分離,正確;
B.相對于分離液態空氣,該工藝的優點是無需將空氣液化,正確;
C.碳分子篩可以重復使用,成本低廉,正確;
故填:ABC.
根據物質的吸附性屬于物理性質以及增強吸附能力的因素進行分析解答;根據氮氣的性質、化學方程式的書寫以及工藝的操作過程進行分析解答即可.

練習冊系列答案
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A. 用燃著的木條點燃

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D. 通過灼熱的氧化銅

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(1)圖中,甲是一個燃著的(填儀器名稱),用它來進行加熱操作時,應使用火焰的焰,當實驗結束需停止加熱時,應用蓋滅.
(2)圖中,乙的儀器名稱是 , 在量取液體體積時,視線要與儀器內液體的保持水平.

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A.上圖中含有3種分子
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分.仿照這個歷史上著名實驗的原理,我們可以用圖1所示裝置來測定空氣中氧氣的含量,

(1)請寫出紅磷燃燒的符號表達式 , 該反應屬于反應(填一種基本反應類型).
(2)【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么測出的氧氣含量遠低于21%?
【分析討論】(i)實驗裝置漏氣;(ii) , 導致裝置內氧氣有剩余;……
(3)【實驗與交流】在老師的指導下,同學們查閱了白磷、紅磷等物質燃燒需要的最低含氧量如下:
資料1:

可燃物名稱

紅磷

白磷

蠟燭

最低含氧量/%

8.0

4.0

16.0

甲、乙、丙三個小組分別用上述過量紅磷、白磷、蠟燭三種物質進行該實驗,用測氧氣濃度的傳感器測得反應后的氧氣濃度分別為8.85%、3.21%、16.7%,數據與表中的理論值基本一致.其中蠟燭燃燒后用測一氧化碳濃度傳感器測算一氧化碳濃度約為2%.
資料2:蠟燭或者木炭在密閉的集氣瓶中燃燒,氧氣濃度會不斷變小,會有一氧化碳氣體生成.常溫下一氧化碳難溶于水,且不與澄清石灰水反應.根據以上信息回答下列問題:
①白磷和紅磷相比,使用白磷能使結果更準確,其原因是
②請寫出木炭燃燒的符號表達式;有同學提議選用木炭替代紅磷做實驗,在集氣瓶底部預先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳氣體,小華覺得不可行,其主要原因是
(4)【實驗改進】小鄒同學改進了教材中的實驗,設計出了如圖2所示的實驗裝置.實驗步驟如下:
①如圖2所示,連接儀器,檢查裝置的氣密性,發現裝置的氣密性良好.
②在集氣瓶里裝進適量a體積的水,燃燒匙里放一塊白磷(白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃),并在酒精燈上把玻璃棒下端加熱,按圖示裝置把集氣瓶中的空氣密封起來,把長導管的另一端放入盛有足量水的燒杯中.(注:集氣瓶內的長導管已伸到了瓶底).
③用力把預先加熱過的玻璃棒按下與白磷接觸,觀察到白磷立即著火燃燒,產生大量白煙,同時放出大量的熱.
④待白磷燃燒熄滅后,稍加振蕩,白煙消失.
⑤待集氣瓶完全冷卻至室溫,量出集氣瓶中水的體積是b,整個集氣瓶的體積是c.
⑥根據a、b、c三個數據,計算出空氣中氧氣的體積分數.根據以上信息,回答下列問題;
(I)在白磷開始燃燒到最后熄滅的過程中,集氣瓶內水面的變化情況是
(II)若實驗非常成功,當c為500mL,a=100mL,則b=mL.
(III)組內成員小張對“實驗前集氣瓶里要裝進適量a體積的水”非常不理解.咨詢了組長小明之后,他終于明白“a體積的水”的作用,其一是為了加快步驟⑤中集氣瓶的冷卻速度;其二則主要是
(IV)在上述實驗中,下列操作的實施和實驗現象的出現,會導致實驗最后產生的實際值大于理論值的是(填字母).
A.用蠟燭代替白磷
B.用紅磷代替白磷(紅磷燃燒所需要的最低溫度在240℃左右)
C.集氣瓶沒有冷卻到室溫
D.實驗前集氣瓶里沒有裝a體積的水
(V)已知化學反應前后元素種類和質量都不發生改變,若該實驗中消耗的氧氣質量為0.12克,則理論上生成的五氧化二磷的質量為g(計算結果保留兩位小數).

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【題目】現有下列事實:①動物呼吸、②白磷自燃、③食物腐爛、④火藥爆炸,它們的共同點是(  )

A. 都發光 B. 都有熱量產生

C. 都需要點燃 D. 都發生爆炸

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A. 必須使用催化劑

B. 必須用含氧元素的物質作反應物

C. 必須用排水法收集

D. 必須用帶火星的木條檢驗是否收集滿

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【題目】下列實驗操作中,正確的是(
A.
B.
C.
D.

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