备战2022年中考化学一轮总复习流程题分类专练中考流程题之制备7-分离液态空气

中考流程题之制备7-分离液态空气（解析版）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、流程题1．（2020·山东河东·九年级期中）空气是宝贵的自然资源，如图是以空气等为原料合成尿素（CO（NH2）2）的流程。请按要求回答相关问题。（1）图中分离空气的过程属于_______________变化（填“物理”或“化学”）；（2）X的化学式为_______________________；（3）反应①、②的化学方程式分别是_________________、_____________________。【标准答案】物理N2【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。【精准解析】（1）图中分离空气的过程是利用成分的沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理。（2）图中分离空气的过程是利用成分的沸点不同，进行分离氮气和氧气，故X为氮气，故填：；（3）根据流程图可知，氮气和氢气在一定条件下生成氨气，故化学方程式为：；合成尿素是二氧化碳和氨气作为反应物，而生成物为尿素和水，对应的化学反应方程式。故答案为：；。2．（2020·宜春市第三中学九年级月考）富氧燃烧技术能起到节能减排的作用，该技术的主要流程如下:(1)空气分离的过程中发生的是物理变化，图中“其它气体”的主要成分是_______(填化学式)。(2)依据“灰处理后得到含硫灰分”，可知煤粉中含有_______(填元素符号)。(3)关于富氧燃烧技术，下列说法合理的是_______(填字母序号)。A与富氧燃烧相比，普通燃烧锅炉中煤粉的燃烧更剧烈B烟气干燥的目的是除去水C该技术的缺陷在于无法实现CO2的回收利用【标准答案】氮气SB【精准解析】（1）空气的主要成分是氮气和氧气，经过分离氧气后主要剩余气体为氮气；（2）含硫灰分，说明反应后有含硫的生成物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物为煤粉和氧气，则煤粉中一定含有硫元素；（3）A.氧气浓度高，燃烧充分，与普通燃烧相比，富氧燃烧锅炉中煤粉的燃烧更剧烈，不符合题意；B.经过烟气干燥后分离得到了水，因此目的就是去除水，符合题意；C.经过富氧燃烧，减少了一氧化碳的排放，增加二氧化碳的量，提高二氧化碳的回收利用，不符合题意。故选B。3．（2020·广西防城港·九年级期中）工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：（1）工业制氧气属_____变化；（2）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点_____（填“高”或“低”）；（3）空气中的氧气与液态空气中的氧气化学性质相同的原因是_____；（4）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是_____（填“纯净物”或“混合物”）。【标准答案】物理低分子构成相同混合物【精准解析】（1）工业上制氧气是分离液态空气，根据空气中各物质的沸点不同加热时可以先后挥发而分离，没有其他物质生成，属于物理变化；（2）从步骤②可知，氮气先蒸发出来，可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低；（3）构成物质的微粒就是保持物质化学性质的微粒，液氧和氧气都是有氧分子构成的，属于同一种物质，都由氧分子保持物质化学性质，化学性质相同；（4）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”，除了氧气，还有二氧化碳等其他物质，是混合物。4．（2020·苏州工业园区星湾学校九年级期中）空气是宝贵的自然资源。（1）下表是空气成分的研究结果：空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%已知：同温同压下，气体的体积之比等于其分子个数之比。空气中氮分子与氧分子总质量之比等于______（只需列式）。（2）利用氢气（H2）和空气中分离出的氮气（N2）可以合成氨气（NH3），如图是合成氨的工艺流程图：①根据表中各物质的沸点，如要将产物NH3与N2.H2分离开来，温度应该控制在______°C的范围之内。物质H2N2NH3沸点°C-252-195.8-33.4②用“”表示氢原子，“”表示氮原子，“”表示催化剂，观察如图微观图，合成氨化学反应过程的微观顺序为______（将下面三张图用序号排列）。③用焦炭（主要成分是碳）和水蒸气在高温条件下反应可制得氢气和另一种常温下为气态的有毒物质，写出该反应的文字表达式______。④在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是______【标准答案】（28×78%）：（32×21%）-195.8至-33.4③①②增大反应物之间的接触面积，使反应充分快速【精准解析】（1）同温同压下，气体的体积之比等于其分子个数之比，空气中氮分子与氧分子总质量之比等于（28×78%）：（32×21%）；（2）①根据表中各物质的沸点，氮气沸点比氧气低，因此先是氮气挥发出，氨气的沸点最高，因此未达到氨气沸点温度下都可以将氮气与氢气挥发出，只剩下氨气，要将产物NH3与N2.H2分离开来，温度要高于氮气与氢气中沸点较高的温度，所以温度范围为-195.8℃至-33.4℃；②反应物为氮气和氢气，反应过程中分子分解为原子，原子重新结合形成氨气分子，所以顺序为③①②；③用焦炭（主要成分是碳）和水蒸气在高温条件下反应可制得氢气和另一种常温下为气态的有毒物质，根据质量守恒定律可知，另一产物为一氧化碳，所以焦炭与水蒸气在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的文字表达式为。④煤粉碎后变为粉末，增加了接触面积，在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应充分快速。5．（2020·湖北秭归·九年级期末）空气是一种宝贵的自然资源，请你从以下三个方面再次认识空气。（1）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。若模拟分离液态空气条件，则蒸发时，首先从容器口出来的气体是________。（2）从应用角度：利用空气制取氮肥的流程如图所示。①Ⅰ中参加反应的单质甲为________。②Ⅱ中反应的化学方程式为________。③III的基本反应类型是________。（3）从环保角度：下列保护空气措施合理的有________（填标号）。A工厂通过加高烟囱直接排放废气B推广使用乙醇汽油代替普通汽油C提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式【标准答案】氮气氢气化合反应BC【精准解析】（1）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。若模拟分离液态空气条件，则蒸发时，首先从容器口出来的气体是氮气，因为氮气的沸点比氧气的沸点低；（2）①氮气和甲物质在一定条件下反应生成氨气，依据质量守恒定律可知甲物质一定含有氢元素，且甲物质是单质，所以甲物质是氢气；②氨气和氧气在高温、催化剂条件下反应生成水和一氧化氮，该反应的化学方程式为；③多种物质参与反应生成一种物质的化学反应叫做化合反应，III的基本反应类型是化合反应；（3）A.工厂通过加高烟囱直接排放废气，排放废气污染空气，不符合题意；B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳不是空气污染物之一，推广使用乙醇汽油代替普通汽油，减少汽油燃烧排放的尾气，有利于保护空气资源，符合题意；C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，有利于保护空气资源，符合题意；答案：BC。6．（2020·南通市海门区东洲中学九年级期中）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。（1）从分类角度：空气属于_________（填“混合物”或“纯净物”）。（2）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是_________。将该烧杯置一段时间后，液态物质剩余约1/10体积，其主要成分是_________（3）从应用的角度：利用空气制取氮肥的流程如图1所示：①Ⅱ中反应的化学方程式为_________。②从化学反应类型考虑，反应Ⅱ和Ⅲ的共同点是_________。（4）图2①-⑤五条途径都会产生氧气，实验室可利用途径①、②、③反应来制取氧气，工业上可通过途径④来生产氧气，自然界可通过途径⑤来提供氧气；途径①、②、③反应类型相同，途径①反应生成的一种物质N可作为途径②、③反应的催化剂。①写出途径①反应的化学方程式_________。②途径④属于_________变化（“物理”或“化学”）。【标准答案】混合物熄灭氧气4NH3+5O24NO+6H2O都属于氧化反应物理【精准解析】（1）空气含有氮气、氧气等多种气体，属于混合物；（2）已知：常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。氮气沸点低不燃烧也不支持燃烧，首先变成气体，将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是熄灭；氮气约占空气体积的五分之四、氧气约占空气体积的五分之一，将该烧杯置一段时间后，液态物质剩余约1/10体积，其主要成分是氧气；（3）①Ⅱ中氨气和氧气在催化剂和高温下生成一氧化氮和水，4NH3+5O24NO+6H2O；②反应Ⅱ和Ⅲ都是物质和氧气的反应，都属于氧化反应；（4）实验室可利用高锰酸钾分解生成氧气和二氧化锰和锰酸钾、氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解、过氧化氢在二氧化锰作用下分解制氧气，题干提供途径①反应生成的一种物质N可作为途径②、③反应的催化剂，可知途径①反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应方程式为：；途径④为分离液态空气制氧气，利用了物质沸点不同进行分离，属于物理变化。7．（2021·山西大同·九年级期末）空气是地球上动植物生存的必要条件。空气也是一种宝贵的资源。工业上利用可制取氨肥。下面是利用空气制取氮肥的流程图。根据上述流程回答问题：（1）工业上将空气液化分离出氮气和氧气属于_________（填“物理”或“化学”）变化。Ⅰ中参加反应的单质甲为_________（填化学式）。（2）Ⅰ中反应的化学方程式为___________。（3）HNO3中氮元素的化合价为__________。（4）从环保的角度考虑，下列保护空气措施不合理的是__________。A改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧B焚烧垃圾，净化校园环境C大量燃放烟花爆竹，增加节日气氛【标准答案】物理H2+5BC【精准解析】（1）工业上利用沸点不同将空气分离，过程中没有新物质生成，则将空气液化分离出氮气和氧气属于物理变化。Ⅰ中氮气和甲一定条件生成氨气，氨气中含有氮元素和氢元素，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，氮气中含有氮元素，则参加反应的单质甲为氢气，化学式为H2。（2）Ⅰ中反应是氮气和氢气在一定条件下生成氨气，则反应的化学方程式为。（3）HNO3中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氮元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则，，故氮元素的化合价为+5价。（4）A.改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧，能减少一氧化碳等气体的排放，有利于保护空气，故A正确；B.焚烧垃圾，会产生污染性气体，不能净化校园环境，故B不正确；C.大量燃放烟花爆竹，会产生污染性气体，故C不正确。故选BC。8．（2021·广东东莞·九年级期末）工业上利用空气、煤、水等制取尿素（）的主要工艺流程如下：（1）空气中氧气约占体积的______；过程Ⅰ分离空气，利用了氮气和氧气的______（填“熔点”或“沸点”）不同，得到氮气和______（填“氧气”“液氧”或“固氧”）。（2）煤炭的主要成分为______，过程Ⅱ得到的一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式为______；（3）过程Ⅲ体现还原性的物质为______；（4）过程Ⅳ中，反应的化学方程式为______，该反应属于______反应（填基本反应类型）。【标准答案】21%沸点液氧碳（或C）一氧化碳（或CO）化合【精准解析】（1空气中氧气约占体积的21%；过程Ⅰ分离空气，利用了氮气和氧气的沸点不同，得到氮气和液氧。（2）煤炭的主要成分是碳，一氧化碳与氧化铜反应的化学方程式为；（3）过程Ⅲ中H2没有参与反应，体现还原性的物质为一氧化碳；（4）过程Ⅳ中，生成物是NH3，则反应物除了N2还有H2参与，反应的化学方程式为，该反应是两种物质反应生成一种物质，是化合反应。9．（2021·广东乐昌·九年级期末）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。（1）从分类角度：空气属于________（填“混合物”或“纯净物”）。（2）从微观角度：用“○”表示氮原子，用“”表示氧原子。①用“”可表示的微粒是________（填名称）。②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，下图中可表示空气微观模型的是（填字母标号）________。（3）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点―196℃，氧气沸点--183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气（模拟分离液态空气条件）的烧杯口，观察到的现象是________。该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约1/10体积，其主要成分是________。（4）从应用角度:利用空气制取氮肥的流程下图所示。①Ⅰ中参加反应的单质甲为________；②Ⅱ中反应的化学方程式为________；③物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应，反应Ⅱ________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。（5）从环保角度，下列保护空气措施不合理的有_____（填序号）。A工厂通过加高烟囱直接排放废气B推广使用乙醇汽油代替普通汽油C提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式【标准答案】混合物氮分子C燃着的木条熄灭液氧H2属于A【精准解析】（1）空气中含有多种物质，属于混合物；（2）①“○”表示氮原子，则“”表示氮分子；②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，空气中氧气约占空气体积的五分之一，氮气约占空气体积的五分之四，则空气中氮气和氧气分子个数比为4：1，故图C正确；（3）氮气的沸点低，先蒸发出，氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，燃着的木条会熄灭，；该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约1/10体积，其主要成分是液氧；（4）①化学反应前后元素种类不变；氮气与氢气化合可生成氨气，Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气；②Ⅱ中为氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，反应方程式为；③单质中元素化合价为零；反应Ⅱ中，反应前氮元素和氧元素化合价分别为-3.0价，反应后氮元素和氧元素化合价分别为+2.-2价，故化合价发生改变，属于氧化还原反应；（5）工厂通过加高烟囱直接排放废气并没有从根本上减少废气的排放，不能保护空气，符合题意；推广使用乙醇汽油代替普通汽油、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式都可以减少化石燃料的使用，可保护空气，B.C不符合题意。故选A。10．（2021·北京房山·九年级二模）以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的转化过程如下：(1)①属于_______变化(填“物理”或“化学”)。(2)在高温、高压和催化剂的作用下，反应②的化学方程式为____________。(3)CO(NH2)2中氮元素、氢元素的质量比是_________。【标准答案】物理7:1【精准解析】（1）分离液态空气得到氧气和氮气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，故填：物理。（2）根据图示信息，在高温、高压和催化剂的作用下，氮气和氢气反应生成氨气，反应的化学方程式为。（3）根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比，则CO(NH2)2中氮元素、氢元素的质量比为。11．（2021·南昌市江铃学校九年级月考）2021年印度新冠疫情暴发，中国向印度提供了大量制氧机。利用空气制取氮气和氧气的流程如下所示：（1）经过步骤A处理后的空气属于______（填“纯净物”或“混合物”），步骤B中所发生的变化属于______（填“物理”或“化学”）变化。（2）步骤C的原理是利用氮气和氧气的______不同，将氮气和氧气分离开来。（3）嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中，这说明氮气具有的性质是______。（4）为病人输氧时常用到如图所示装置，该装置的______（填“a”或“b”）端与氧气瓶相连，利用该装置可使进入人体的氧气更湿润，还可以______。【标准答案】（1）混合物物理（2）沸点（3）氮气化学性质稳定（4）a监测输氧的速度【分析】（1）空气经过除尘和除去二氧化碳后得到气体中还混有稀有气体等多种气体，故属于混合物，步骤B是将空气经过加压降温，使其由气态变为液态，该过程中只是物质的状态发生了变化，并未生成新物质，故属于物理变化。（2）液氮的沸点是-195.8℃，液氧的沸点是-183℃，液态空气可利用氮气和氧气的沸点不同进行分离。（3）氮气的化学性质不活泼，不易与其它物质发生化学反应，故可将嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中。（4）应将装置的a端与氧气相连，让氧气与瓶内液体充分接触，既可以使进入人体的氧气更湿润，还可以很直观的通过气泡的冒出速度观察氧气流进入人体的速度。12．（2021·四川外国语大学附属外国语学校九年级月考）工业制取氧气主要由下列步骤（1）从步骤②可以得出氧气的沸点比氮气的沸点_____（填“高”或“低”），该过程为_____变化（2）纯存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是_____（填“纯净物”或“混合物”）（3）用_____可以区分空气、氧气和氮气。【标准答案】（1）高物理（2）混合物（3）燃着的木条【分析】（1）分离液态空气时，氮气先蒸发出来，说明氧气的沸点比氮气的沸点高；该过程是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化；（2）纯存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是由氧气、稀有气体等混合而成，属于混合物；（3）氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧的更旺，燃着的木条在空气中会继续燃烧，氮气不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，故用燃着的木条可以区分空气、氧气和氮气。13．（2021·福建九年级月考）空气中氧气约占21%，利用分离液态空气的方法得到氧气是工业上制取氧气的重要途径，下面是工业上制氧气的流程图：（1）工业上分离液态空气制氧气的变化属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。（2）氮气的沸点为-196℃，氧气的沸点为-183℃，在蒸发的过程中先被蒸发出来是______（填化学符号）。（3）这样制得的氧气是______（填“纯净物”或“混合物”）。（4）任何物质我们都要辩证地看待，氧气既有有利的一面，也有有害的一面，请各写出一点。有利的一面：______，有害的一面：______。【标准答案】（1）物理（2）N2（3）混合物（4）供给呼吸，支持燃烧食物变质（或金属生锈等）【分析】（1）工业上分离液态空气制氧气的变化过程是利用空气中各成分的沸点不同，可先后挥发而分离，没有新的物质生成，是物理变化，故填：物理变化。（2）氮气的沸点-196℃，氧气的沸点-183℃，在蒸发的过程中先被蒸发出来的是氮气：N2，故填：N2。（3）这样制得的氧气是混合物，因为还含有氧气、稀有气体等物质，故填：混合物。（4）任何物质我们都要辩证的看待，氧气既有利的一面，也有有害的一面：有利的一面（用途）供给呼吸，支持燃烧，有害的一面：食物变质（或金属生锈等），故填：供给呼吸，支持燃烧；食物变质（或金属生锈等）。14．（2021·太原师范学院附属中学九年级月考）工业上制取氧气主要有如下图步骤。（1）步骤①中发生的变化属于____________（填“物理变化”或“化学变化”）：（