Question

16．（1）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食品脫氧劑屬于混合物（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H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
③過程②中氮氣不參與反應，通入N₂的目的是隔絕空氣．
（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N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃．
②生產過程中可循環使用的物質是N₂、H₂．
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，適宜的方法是溫度控制在-33.35℃～-195.8℃．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 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$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$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$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃．
②由于開始是用氮氣和氫氣做原料，所以過程中的氮氣和氫氣都可以循環使用．
③在1.01×10⁵Pa時，欲將NH₃與N₂、H₂分離，由于在-33.35℃～-195.8℃之間氨氣是液體，而氮氣和氫氣都是氣體，所以在此溫度范圍內分離更合適，不過溫度不要太低，因為溫度越低，越難以實現或者能耗越大．
故答案為：
（1）
①混合物；
②H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
③隔絕空氣．
（2）
①N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃．
②N₂、H₂．
③溫度控制在-33.35℃～-195.8℃．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．