第五章 气体的分离分解

气体分离原理气体分离是指将混合气体中的不同成分分离出来的过程，其原理主要基于气体分子的大小、形状、极性以及相互作用力的差异。

气体分离技术在工业生产、环保治理以及能源开发利用等领域具有重要的应用价值。

首先，常见的气体分离方法包括膜分离、吸附分离、凝聚分离和化学反应分离等。

其中，膜分离是利用半透膜对不同气体分子的大小和极性进行选择性分离的技术。

通过膜的孔径和表面性质的调控，可以实现对气体分子的精确分离。

吸附分离则是利用吸附剂对气体分子的亲和力进行分离，通过调节吸附剂的种类和性质，可以实现对不同气体成分的有效分离。

凝聚分离是利用气体的凝聚点差异进行分离，通过控制温度和压力等条件，将混合气体中的不同成分分别凝聚出来。

化学反应分离则是利用气体分子间的化学反应特性进行选择性分离，通过调节反应条件和催化剂的选择，可以实现对目标气体的高效分离。

其次，气体分离技术在工业生产中具有广泛的应用。

例如，在石油化工行业，气体分离技术被广泛应用于天然气净化、烃类分离、气体液化等工艺中。

在环保治理领域，气体分离技术可用于废气处理、二氧化碳捕集和利用等方面。

在能源开发利用方面，气体分离技术可以提高天然气、合成气、氢气等能源的纯度和利用效率，推动清洁能源的发展和利用。

最后，随着科技的不断进步和创新，气体分离技术也在不断发展和完善。

新型膜材料的研发、吸附剂的改良、凝聚分离工艺的优化以及新型催化剂的设计，都为气体分离技术的提升和应用拓展提供了新的机遇和挑战。

未来，随着气体分离技术的不断创新和应用，将为人类社会的可持续发展和环境保护作出更大的贡献。

综上所述，气体分离原理是基于气体分子的差异特性进行选择性分离的技术，其在工业生产、环保治理和能源开发利用等领域具有重要的应用价值。

随着科技的不断进步和创新，气体分离技术也在不断发展和完善，为人类社会的可持续发展和环境保护作出贡献。

一、选择题1．某小组同学进行铜与浓硫酸反应时，发现有黑色物质产生。

该小组同学猜测，黑色物质中可能含有CuO、Cu2S和CuS。

针对产生的黑色物质，该小组同学继续进行实验探究，获得数据如下表所示。

硫酸浓度/(mol·L -1)黑色物质出现的温度/℃黑色物质消失的温度/℃15约150约23616约140约25018约120不消失下列推测不合理的是A．硫酸浓度越大，黑色物质越易出现、越难消失B．黑色物质消失过程中伴随大量H2S生成C．硫酸浓度为16 mol·L-1时，若先升温至250℃以上，再将铜丝与浓硫酸接触，可以避免黑色物质产生D．若取黑色物质洗涤、干燥后，加稀硫酸，固体质量不变，说明黑色物质中不含CuO 2．下列离子在指定溶液中能大量共存的是A．1.0 mol·L-1的KNO3溶液：H+、Fe2+、Cl-、SO24-B．1.0 mol·L-1的FeCl2溶液：NO3-、Na+、K+、ClO-C．使酚酞变红的溶液中：Na+、Cl-、SO24-、Fe3+D．酸性溶液中：NO3-、SO24-、Fe3+、Mg2+3．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是A B C D验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性制备少量O2，其优点是能随时控制反应的发生和停止证明非金属性强弱：N＞C＞Si配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液A ．AB ．BC ．CD ．D4．无色的混合气体甲，可能含NO 、CO 2、NO 2、NH 3、O 2、N 2中的几种，将100mL 甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为A ．NH 3、NO 、O 2B ．NH 3、NO 、CO 2C ．NH 3、NO 2、CO 2D ．NO 、CO 2、N 25．下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确并有因果关系的是 选项 叙述Ⅰ叙述Ⅱ A常温下，碳可与浓硝酸剧烈反应 浓硝酸具有强氧化性 BSiO 2可与氢氟酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应 SiO 2是两性氧化物 C新制的氯水使蓝色石蕊试纸变白 氯水具有漂白性 DSO 2可使滴加酚酞的NaOH 溶液褪色 SO 2具有漂白性 6．下列各组物质，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（ ）甲 乙 丙 A ()()32Fe NO aq ()32NH H O aq ⋅()3HNO aq B NaOH(aq) ()3NaHCO aq()24H SO aq C ()2SiO sC(s) ()2H O g D ()2Cl g ()3FeBr aqNaI(aq) A ．A B ．B C ．C D ．D7．对于某些离子的检验及结论一定正确的是 A ．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO 23-B ．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO 24-C ．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液D ．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH 4+8．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是A．X是N2O5B．用排空气法收集NOC．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化9．研究发现，空气中少量的NO2能作为催化剂参与硫酸型酸雨的形成，NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下述变化中的作用相似的是A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B．硫化氢通入浓H2SO4中C．浓H2SO4滴入蔗糖晶体中D．加入少量的H2SO4使乙酸乙酯水解10．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、CO23-、SO24-中的不同阳离子和阴离子各一种组成，已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)＞0.1mol·L-1；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。

一、选择题1．下列有关NH 3两个实验说法中正确的是A ．两个实验均表现了NH 3易溶于水B ．两个实验均表现了NH 3易挥发C ．两个实验均表现了NH 3是碱性气体D ．两个实验均表现了NH 3是还原性气体2．下列做法会对人体健康造成较大危害的是 A ．用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO 3)B ．用小苏打(NaHCO 3)焙制糕点C ．用大量SO 2漂白银耳D ．用消毒液(有效成分NaClO)对餐具进行杀菌消毒3．探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是甲 乙 丙 丁 A ．上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想B ．装置乙可用于收集SO 2气体C ．将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定CuSO 4的生成D ．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出42CuSO 5H O ⋅4．下列离子在指定溶液中能大量共存的是A ．1.0 mol·L -1的KNO 3溶液：H +、Fe 2+、Cl -、SO 24- B ．1.0 mol·L -1的FeCl 2溶液：NO 3-、Na +、K +、ClO - C ．使酚酞变红的溶液中：Na +、Cl -、SO 24-、Fe 3+D ．酸性溶液中：NO 3-、SO 24-、Fe 3+、Mg 2+5．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K +、4NH +、Cl -、Mg 2+、Ba 2+、23CO -、24SO -，现取三份100mL 溶液进行如下实验：(1)第一份加入AgNO 3溶液有沉淀产生(2)第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol(3)第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。

根据上述实验，以下推测正确的是A．K+不一定存在B．Cl-可能存在CO-C．100mL溶液中含0.01mol23D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在6．下列对于某些离子的检验正确的是COA．某溶液中加入盐酸产生CO2气体，则原溶液中一定含2-3SOB．某溶液中依次加入BaCl2和盐酸溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含2-4C．某溶液中加入Na2CO3溶液后产生白色沉淀，原溶液中一定含Ca2+D．某溶液中加入NaOH溶液后产生蓝色沉淀，原溶液中一定含Cu2+7．下列说法正确的是A．金属钠着火可以用沙子或是CCl4灭火NH+：取试样少许于试管中，加入足量NaOH溶液加热，用湿润蓝色B．检验某溶液含有4NH+石蕊试纸检验变红色，证明原溶液中有4C．生石灰常常放入在包装袋内，为防止食品氧化变质D．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，NaOH固体溶解后未恢复到室温就定容，所配制的溶液浓度偏大8．用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。

气液分离初中化学教案教学内容：气液分离教学目标：1. 了解气液分离的原理和方法。

2. 掌握常见的气液分离装置。

3. 能够应用气液分离技术解决实际问题。

教学重点：1. 气液分离的原理和方法。

2. 常见的气液分离装置。

教学难点：1. 如何使用气液分离技术解决问题。

教学准备：1. 教学用具：幻灯片、实验器材等。

2. 教学内容：气液分离的相关知识。

教学过程：一、导入（5分钟）教师介绍气液分离的概念，并引导学生思考：在生活中我们经常会遇到哪些气液混合物？如何将气液分离？二、讲解气液分离的原理和方法（15分钟）1. 教师结合幻灯片介绍气液分离的原理和方法，重点讲解冷凝法、吸收法和过滤法等气液分离的方法。

2. 教师通过实例讲解气液分离技术在工业生产和生活中的应用。

三、讲解常见的气液分离装置（15分钟）1. 教师介绍常见的气液分离装置，如冷凝器、吸收塔和过滤器等，并分别说明其原理和应用。

2. 教师通过示意图和实例向学生展示这些气液分离装置的结构和工作原理。

四、实验演示（15分钟）教师通过实验演示气液分离的方法和过程，让学生亲自操作并观察气液分离的现象，加深他们对气液分离原理的理解。

五、讨论交流（10分钟）教师组织学生讨论气液分离技术在实际生活中的应用，并引导学生思考：气液分离技术对环境保护和资源利用有何重要作用？六、作业布置（5分钟）布置作业：请同学们写一份关于气液分离的实验报告，包括实验目的、过程、结果和总结。

教学反思：通过本次教学，学生应该对气液分离的原理和方法有了更深入的了解，能够应用气液分离技术解决实际问题。

在以后的教学中，可以通过更多的实验演示和案例分析，帮助学生进一步巩固和拓展所学知识。

一、选择题1．设N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是A ．标准状况下，22.4L 的SO 3的分子数目为N AB ．标准状况下，11.2LNO 和11.2LO 2混合后气体的分子总数为N AC ．足量的Cu 与2mol 浓硫酸H 2SO 4加热充分反应后得到SO 2分子数目为2N AD ．1molCu 与足量的稀硝酸充分反应得到NO 气体分子数目为23N A 2．下列现象或事实可用同一原理解释的是A ．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低B ．铁在冷的浓硫酸中和铝在冷的浓硝酸中都没有明显变化C ．SO 2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色D ．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质3．下列实验方案设计正确是A ．用乙醇萃取碘水中的碘单质B ．用焰色反应(焰色试验)鉴别NaCl 和 Na 2SO 4C ．用溶解、过滤的方法分离 KCl 和 MnO 2固体D ．用NaOH 溶液和红色石蕊试纸检验溶液中是否存在NH +44．氮的固定是指A ．植物从土壤中吸收氨肥B ．大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质C ．将空气中的氮气转变为氮的化合物D ．硝酸和氨气反应生成氨肥5．当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO 2。

下列关于SO 2的说法正确的是( )A ．SO 2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中B ．SO 2具有还原性，少量的SO 2可防止葡萄酒氧化变质C ．SO 2具有还原性，不能用浓硫酸干燥D ．SO 2可以使酸性KMnO 4溶液褪色，体现了它的漂白性6．设N A 为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是A ．120.0g NaHSO 4与MgSO 4的固体混合物中含有离子总数为2N AB ．1.0L 1.0mol/L 的NaHCO 3水溶液中含有的氧原子数为3N AC ．0.1mol Fe 恰好溶解在100mL 某浓度的硝酸溶液中，该反应转移的电子数为0.3N AD ．反应KClO 3+6HCl=KCl+3Cl 2↑+3H 2O 中，生成3mol 氯气时转移6N A 个电子7．有一无色溶液，可能含有K +、Al 3+、Mg 2+、NH 4+、Cl -、SO 24-、HCO 3-、MnO 4-中的几种。

气体的分离与收集实验在我们日常生活中，常常会涉及到气体的分离与收集。

无论是在化学实验室中进行气体实验，还是在工业生产中需要对气体进行分离和收集，这些操作都是非常重要的。

本文将探讨一些常见的气体分离与收集实验方法。

一、溶解度差异法溶解度差异法是一种常用的气体分离方法。

这种方法的原理是利用不同气体在液体中的溶解度不同，通过溶解度的差异将气体分离出来。

例如，我们可以用水或其他溶液将混合气体中的某种气体溶解，而其他气体则不溶解。

然后通过冷却或者加压的方法将其中一个溶液中的气体从液体中释放出来，从而实现气体的分离与收集。

二、摩尔分数差异法摩尔分数差异法是一种基于气体摩尔分数差异的分离方法。

实验中，我们可以通过调整温度和压力来改变气体的摩尔分数，从而实现气体的分离与收集。

例如，对于一个由两种气体组成的混合气体，如果其中一种气体的摩尔分数较大，我们可以通过降低温度或增加压力来使摩尔分数较大的气体凝结或液化，而另一种气体则仍然以气体的形态存在。

通过这种方式，我们可以将两种气体分离出来。

三、活性吸附法活性吸附法是指利用吸附剂对气体进行吸附分离的方法。

在实验中，我们常常使用活性炭作为吸附剂。

活性炭的表面具有较大的比表面积，因此可以吸附大量的气体分子。

通过调整活性炭的温度、压力和气体浓度等条件，可以实现对不同气体的吸附分离。

例如，在空气中，我们可以使用活性炭将其中的氧气吸附出来，从而得到其他气体，例如氮气或二氧化碳。

四、膜分离法膜分离法是一种基于气体分子大小差异的分离方法。

在实验中，我们常常使用多孔膜或非多孔膜来实现对气体的分离。

多孔膜具有一定的孔隙大小，可以通过选择不同孔隙大小的膜来分离不同大小的气体分子。

非多孔膜则是通过选择适当的渗透膜来实现对气体的分离。

膜分离法具有结构简单、操作方便等优点，在工业生产中已经得到了广泛的应用。

综上所述，气体的分离与收集实验是化学、工业等领域中常见的操作。

通过使用不同的分离方法，我们可以有效地对气体进行分离和收集，满足实验和生产的需要。

初中化学气体分离教案教学目标：1、了解气体分离的原理和方法；2、掌握常见的气体分离技术；3、理解气体分离在生产和生活中的应用。

教学重点：1、气体分离的原理和方法；2、常见的气体分离技术。

教学难点：1、理解气体分离技术的原理；2、掌握气体分离技术的应用。

教学过程：一、导入（10分钟）介绍气体分离的概念和重要性，并通过视频、图片或实验展示不同气体分离技术的原理和效果，引发学生的兴趣和好奇心。

二、知识讲解（20分钟）1、气体分离的原理和方法：介绍气体分离的原理，包括密度差异、沸点差异、吸附作用等方法。

2、常见的气体分离技术：介绍常见的气体分离技术，如分馏、凝固、吸附等方法，以及它们的优缺点和应用领域。

三、实验探究（30分钟）进行气体分离实验，让学生亲自操作，观察实验结果，体会不同气体分离技术的原理和效果，加深对气体分离的理解。

四、讨论总结（10分钟）让学生就所学知识展开讨论，总结气体分离技术的应用和意义，并提出自己的见解和建议。

五、作业布置（5分钟）布置相关作业，鼓励学生深入学习气体分离技术，拓展自己的知识领域。

六、课堂小结（5分钟）对本节课的重点内容进行总结和回顾，强化学生对气体分离技术的理解和掌握。

教学反思：通过本节课的学习，学生能够了解气体分离的原理和方法，掌握常见的气体分离技术，理解气体分离在生产和生活中的应用。

同时，学生通过实验探究和讨论总结，提高了自主学习和问题解决能力，培养了批判性思维和创新意识。

希望通过这样的教学方式，能够激发学生对化学的兴趣和热情，使他们能够更好地掌握知识，提高学习效果。