Question

【题目】空气是一种重要的自然资源，各成分广泛用于生产和生活中。

（一）工业常用PSA变压吸附制氮气，某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程，并展开学习，请回答相关问题：

（资料）：

1碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，如图所示；

2气压越大，碳分子筛吸附能力越强，反之越弱；

3碳分子筛可以再生，能重复使用。

（1）吸附塔中碳分子筛具有吸附性，这种性质是______（填“化学”、“物理”）性质，根据工艺流程，（资料）1图像中气体②是_______（填化学式）；

（2）根据资料，碳分子筛再生的方法是________。

（3）相比分离液态空气制氮气，该工艺的优点是________；

（二）氧气有很多用途，它是一种化学性质比较活泼的气体。

（1）下列属于氧气用途的是_________（填序号）。

（2）图甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。

①甲中木炭是___________色固体，写出丙中反应的文字或符号表达式____________，集气瓶底部预留一些水的原因是____________。

②上述发生的3个反应的相同点有____________（写出一点即可）。

③做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与____________有关。

Answer 1

【答案】物理 N2 降低吸附塔中压强（气压），利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离 无需将空气液化，且碳分子筛可以重复使用，成本低廉 AC 黑色 Fe+O2Fe3O4 防止生成物溅落，炸裂瓶底 都是燃烧（发光、放热、剧烈的和氧气发生的反应） 氧气的浓度

【解析】

（一）

（1）碳的吸附性是将气体吸附在表面，没有新物质生成，属于物理性质，等体积气体相对分子质量越大，压强越大，气压越大，碳分子筛吸附能力越强，由图示可知②的吸附能力最弱，所以气体的相对分子质量最小，所以资料1图象中气体②是氮气；
（2）降低吸附塔中压强（气压），利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离，所以碳分子筛可以重复使用；
（3）分离液态空气制氮气，需要将氮气加压降温呈液态，该方法不需要将空气降温，碳分子筛可以重复使用，节约成本；

故答案为：（1）物理；N2；
（2）降低吸附塔中压强（气压），利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离
（3）无需将空气液化，且碳分子筛可以重复使用，成本低廉；

（二）

（1）由图示可知，氧气可应用医疗急救、航天火箭的助燃剂等是氧气的用途；
①甲中木炭是黑色固体，丙中的反应是铁在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，文字或符号表达式是：铁+氧气 四氧化三铁或Fe+O2Fe3O4，集气瓶底部预留一些水的原因是：防止生成物溅落，炸裂瓶底。
②上述发生的3个反应的相同点有：都是燃烧、都是化合反应等。
③做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
故答为：（1）AC；
（2）①黑色，Fe+O2Fe3O4，防止生成物溅落，炸裂瓶底。②都是燃烧等；③氧气的浓度。