[题目]氮气是一种重要的工业原料.广泛应用于化肥等工业．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: [查阅资料]:①在同等条件下.碳分子筛对不同气体的吸附强度不同.如图2所示,②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.这种性质是性质.根据图2所示.要增强碳分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】氮气是一种重要的工业原料，广泛应用于化肥等工业．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（如图1），并展开学习，请回答相关问题：

【查阅资料】：
①在同等条件下，碳分子筛对不同气体的吸附强度不同，如图2所示；
②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”、或“物理”）性质，根据图2所示，要增强碳分子筛的吸附能力，可采取的方法；
（2）氮气化学性质比较稳定，写出与之相关的一条用途， N2和另一种单质气体在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH3 ，反应的符号表达式为．
（3）对于该工艺的说法准确的是（填字母）；
A.碳分子筛再生的方法是，降低吸附塔中压强，利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离
B.相对于分离液态空气，该工艺的优点是无需将空气液化
C.碳分子筛可以重复使用，成本低廉．

【答案】
（1）物理；增大碳分子筛吸附塔中的气压
（2）食品充氮防腐；N2+3H2 2NH3
（3）ABC
【解析】解：（1）吸附塔中碳分子筛具有吸附性，属于物质的物理性质，要增强碳分子筛的吸附能力，可以增大碳分子筛吸附塔中的气压，故填：物理；增大碳分子筛吸附塔中的气压；（2）氮气的化学性质很稳定，可以用于填充食品包装防腐，N2和另一种单质气体在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应，生成NH3 ，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故另一种单质是氢气，故填：食品充氮防腐；N2+3H2 2NH3；（3）A．碳分子筛再生的方法是，降低吸附塔中压强，利用N2吹扫，使被吸附气体和碳分子筛分离，正确；
B．相对于分离液态空气，该工艺的优点是无需将空气液化，正确；
C．碳分子筛可以重复使用，成本低廉，正确；
故填：ABC．
根据物质的吸附性属于物理性质以及增强吸附能力的因素进行分析解答；根据氮气的性质、化学方程式的书写以及工艺的操作过程进行分析解答即可．

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（2）【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%？
【分析讨论】（i）实验装置漏气；（ii），导致装置内氧气有剩余；……
（3）【实验与交流】在老师的指导下，同学们查阅了白磷、红磷等物质燃烧需要的最低含氧量如下：
资料1：

可燃物名称	红磷	白磷	蜡烛
最低含氧量/%	8.0	4.0	16.0

甲、乙、丙三个小组分别用上述过量红磷、白磷、蜡烛三种物质进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%，数据与表中的理论值基本一致．其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%．
资料2：蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧，氧气浓度会不断变小，会有一氧化碳气体生成．常温下一氧化碳难溶于水，且不与澄清石灰水反应．根据以上信息回答下列问题：
①白磷和红磷相比，使用白磷能使结果更准确，其原因是．
②请写出木炭燃烧的符号表达式；有同学提议选用木炭替代红磷做实验，在集气瓶底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体，小华觉得不可行，其主要原因是．
（4）【实验改进】小邹同学改进了教材中的实验，设计出了如图2所示的实验装置．实验步骤如下：
①如图2所示，连接仪器，检查装置的气密性，发现装置的气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（白磷燃烧所需要的最低温度是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示装置把集气瓶中的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）．
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热．
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．根据以上信息，回答下列问题；
（I）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是
（II）若实验非常成功，当c为500mL，a=100mL，则b=mL．
（III）组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解．咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，其一是为了加快步骤⑤中集气瓶的冷却速度；其二则主要是．
（IV）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是（填字母）．
A．用蜡烛代替白磷
B．用红磷代替白磷（红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右）
C．集气瓶没有冷却到室温
D．实验前集气瓶里没有装a体积的水
（V）已知化学反应前后元素种类和质量都不发生改变，若该实验中消耗的氧气质量为0.12克，则理论上生成的五氧化二磷的质量为g（计算结果保留两位小数）．