4. 氧气的工业制法——分离液态空气法

空气$\xrightarrow[降温]{加压}液态空气\xrightarrow{蒸发}$$\{\begin{array}{l}\_\_\_\_\_\_(沸点为-196{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\\ 氩气(沸点为-186{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\\ \_\_\_\_\_\_(沸点为-183{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\end{array} $
空气$\xrightarrow[降温]{加压}液态空气\xrightarrow{蒸发}$$\{\begin{array}{l}\_\_\_\_\_\_(沸点为-196{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\\ 氩气(沸点为-186{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\\ \_\_\_\_\_\_(沸点为-183{\hspace{0pt}}^{\circ }C)\end{array} $
答案
氮气;氧气
解析
工业制氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了,题目中,沸点为$-196° C$为氮气,沸点为$-183° C$为氧气。
5. 关注空气质量
(1)目前计入空气质量评价范围的有害气体和烟尘主要包括________、______、______、臭氧、可吸入颗粒物($PM_{10}$)、细颗粒物($PM_{2.5}$)等。
(2)空气质量报告的主要内容:空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别、空气质量指数类别等。
(1)目前计入空气质量评价范围的有害气体和烟尘主要包括________、______、______、臭氧、可吸入颗粒物($PM_{10}$)、细颗粒物($PM_{2.5}$)等。
(2)空气质量报告的主要内容:空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别、空气质量指数类别等。
答案
二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮
解析
根据鲁教版化学九年级上册第一节空气的组成中关于空气质量的内容,目前计入空气质量评价范围的有害气体主要有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮,再加上题目中提到的臭氧、可吸入颗粒物(PM₁₀)、细颗粒物(PM₂.₅)等。
例1 下列关于空气的说法中,正确的是( )
A.空气是一种十分重要的天然资源
B.空气是成分固定不变的气体
C.按质量计算,空气中含有氮气45%,含有氧气15%
D.氮气的化学性质稳定,不能与其他任何物质反应
分析:没有空气就没有一切生命,空气是一种十分重要的天然资源;空气成分在不断地变化,并非固定不变;空气中的成分比例是按照体积分数计算的;氮气的化学性质稳定,但在一定条件下,也能与一些物质反应。
A.空气是一种十分重要的天然资源
B.空气是成分固定不变的气体
C.按质量计算,空气中含有氮气45%,含有氧气15%
D.氮气的化学性质稳定,不能与其他任何物质反应
分析:没有空气就没有一切生命,空气是一种十分重要的天然资源;空气成分在不断地变化,并非固定不变;空气中的成分比例是按照体积分数计算的;氮气的化学性质稳定,但在一定条件下,也能与一些物质反应。
答案
A
解析
空气对生命活动至关重要,是一种重要的天然资源,故A正确;空气的成分不是固定不变的,会因地区、气候等因素有一定差异,故B错误;空气中各成分是按体积分数计算,氮气约78%、氧气约21%等,并非质量计算,故C错误;氮气化学性质稳定,但在特定条件下也能与其他物质反应,如与氢气在一定条件下反应生成氨气,故D错误。
例2 下图是某地区今年某天的空气质量报告,下列说法正确的是( )

A.影响空气质量的首要污染物为$NO_{2}$
B.空气质量指数越小,空气质量越好
C.$SO_{2}$、$NO_{2}$、$CO_{2}$都是空气污染物
D.工厂加高燃煤锅炉的烟囱,将废气排到高空,有利于减少空气污染物
分析:根据空气质量日报中的数据,确定首要污染物;空气质量指数越小,空气质量越好;空气污染物包括有害气体(如$SO_{2}$、$NO_{2}$、$CO$、$O_{3}$等)和可吸入颗粒物(如$PM_{10}$、$PM_{2.5}$);加高烟囱不能减少空气污染物。
A.影响空气质量的首要污染物为$NO_{2}$
B.空气质量指数越小,空气质量越好
C.$SO_{2}$、$NO_{2}$、$CO_{2}$都是空气污染物
D.工厂加高燃煤锅炉的烟囱,将废气排到高空,有利于减少空气污染物
分析:根据空气质量日报中的数据,确定首要污染物;空气质量指数越小,空气质量越好;空气污染物包括有害气体(如$SO_{2}$、$NO_{2}$、$CO$、$O_{3}$等)和可吸入颗粒物(如$PM_{10}$、$PM_{2.5}$);加高烟囱不能减少空气污染物。
答案
B
解析
A. 根据图示,首要污染物是 $PM_{10}$,其污染指数最高,为42,故A错误。
B. 空气质量指数越小,说明污染物的浓度越低,空气质量越好,故B正确。
C. $SO_{2}$、$NO_{2}$ 是空气污染物,但 $CO_{2}$ 不属于空气污染物,故C错误。
D. 工厂加高燃煤锅炉的烟囱,将废气排到高空,并不能减少空气污染物的总量,只是改变了排放位置,故D错误。
B. 空气质量指数越小,说明污染物的浓度越低,空气质量越好,故B正确。
C. $SO_{2}$、$NO_{2}$ 是空气污染物,但 $CO_{2}$ 不属于空气污染物,故C错误。
D. 工厂加高燃煤锅炉的烟囱,将废气排到高空,并不能减少空气污染物的总量,只是改变了排放位置,故D错误。
1. 空气是重要的自然资源。下列有关空气的说法正确的是( )
A.食品包装袋中充入氧气可延长食品的保质期
B.空气中氮气的质量约占空气质量的78%
C.分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
D.空气中的氧气主要来源于植物光合作用
A.食品包装袋中充入氧气可延长食品的保质期
B.空气中氮气的质量约占空气质量的78%
C.分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
D.空气中的氧气主要来源于植物光合作用
答案
D
解析
A.氧气具有氧化性,会加速食品变质,食品包装袋中应充入氮气等惰性气体延长保质期,A错误;B.空气中氮气的体积约占空气体积的78%,不是质量,B错误;C.分离液态空气是利用各成分沸点不同,属于物理变化,C错误;D.植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气,是空气中氧气的主要来源,D正确。
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