Question

【題目】納米級鐵粉常用作食品脫氧劑，但該鐵粉在空氣中易自燃，需小心保存． 某課外小組同學經查閱資料，在實驗室設計實驗并制取食品脫氧劑，流程如圖所示．

（1）①食品脫氧劑屬于（填“純凈物”或“混合物”）． ②過程②中，H2與FeCl2在高溫下發生的是置換反應，請寫出該反應的化學方程式 ．
③過程②中氮氣不參與反應，通入N2的目的是 ．
（2）合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，對社會發展與科技進步做出來巨大貢獻．合成氨工藝的主要流程如下：
①合成塔中的反應在高溫、高壓、催化劑條件下進行，其化學方程式是 ．
②生產過程中可循環使用的物質是 ．
③根據表中的數據回答問題．

物質	H2	N2	O2	NH3
沸點/℃（1.01×105Pa）	﹣252	﹣195.8	﹣183	﹣33.35

在1.01×105Pa時，欲將NH3與N2、H2分離，適宜的方法是 ．

Answer 1

【答案】
（1）混合物；H2+FeCl2 Fe+2HCl；隔絕空氣
（2）N2+3H2 2NH3；N2、H2；溫度控制在﹣33.35℃～﹣195.8℃
【解析】解：（1）①食品脫氧劑是納米級鐵粉和食鹽以及活性炭組成的，所以屬于混合物．②過程②中，H2與FeCl2在高溫下發生的是置換反應，所以應該生成鐵和HCl．（置換反應正價對應正價，負價對應負價），則對應的化學方程式 H2+FeCl2 Fe+2HCl．③由于納米級鐵粉在空氣中易自燃，且加入的氫氣具有可燃性，所以要加入氮氣隔絕空氣防止納米級鐵粉的自燃和氫氣的燃燒或者爆炸．故氮氣的作用是隔絕空氣．（2）①合成塔中的反應在高溫、高壓、催化劑條件下進行，進入的是氮氣和氫氣，出來的是氨氣，所以反應物為氮氣和氫氣，生成物為氨氣，反應條件為高溫高壓、催化劑，對應的化學方程式為 N2+3H2 2NH3．②由于開始是用氮氣和氫氣做原料，所以過程中的氮氣和氫氣都可以循環使用．③在1.01×105Pa時，欲將NH3與N2、H2分離，由于在﹣33.35℃～﹣195.8℃之間氨氣是液體，而氮氣和氫氣都是氣體，所以在此溫度范圍內分離更合適，不過溫度不要太低，因為溫度越低，越難以實現或者能耗越大．

所以答案是：（1）①混合物；②H2+FeCl2 Fe+2HCl；③隔絕空氣．（2）①N2+3H2 2NH3．②N2、H2．③溫度控制在﹣33.35℃～﹣195.8℃．

【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式和純凈物和混合物的判別是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號；純凈物是由同一種物質組成的物質.它包括單質和化合物.混合物是由多種物質組成的物質．混合物也可以由單質組成，如氫氣和氧氣在一起，就是由單質組成的混合物．總之混合物里至少有兩種或兩種以上的物質．