Question

【题目】纳米级铁粉常用作食品脱氧剂，但该铁粉在空气中易自燃，需小心保存． 某课外小组同学经查阅资料，在实验室设计实验并制取食品脱氧剂，流程如图所示．

（1）①食品脱氧剂属于（填“纯净物”或“混合物”）． ②过程②中，H2与FeCl2在高温下发生的是置换反应，请写出该反应的化学方程式 ．
③过程②中氮气不参与反应，通入N2的目的是 ．
（2）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与科技进步做出来巨大贡献．合成氨工艺的主要流程如下：
①合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行，其化学方程式是 ．
②生产过程中可循环使用的物质是 ．
③根据表中的数据回答问题．

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

在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，适宜的方法是 ．

Answer 1

【答案】
（1）混合物；H2+FeCl2 Fe+2HCl；隔绝空气
（2）N2+3H2 2NH3；N2、H2；温度控制在﹣33.35℃～﹣195.8℃
【解析】解：（1）①食品脱氧剂是纳米级铁粉和食盐以及活性炭组成的，所以属于混合物．②过程②中，H2与FeCl2在高温下发生的是置换反应，所以应该生成铁和HCl．（置换反应正价对应正价，负价对应负价），则对应的化学方程式 H2+FeCl2 Fe+2HCl．③由于纳米级铁粉在空气中易自燃，且加入的氢气具有可燃性，所以要加入氮气隔绝空气防止纳米级铁粉的自燃和氢气的燃烧或者爆炸．故氮气的作用是隔绝空气．（2）①合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行，进入的是氮气和氢气，出来的是氨气，所以反应物为氮气和氢气，生成物为氨气，反应条件为高温高压、催化剂，对应的化学方程式为 N2+3H2 2NH3．②由于开始是用氮气和氢气做原料，所以过程中的氮气和氢气都可以循环使用．③在1.01×105Pa时，欲将NH3与N2、H2分离，由于在﹣33.35℃～﹣195.8℃之间氨气是液体，而氮气和氢气都是气体，所以在此温度范围内分离更合适，不过温度不要太低，因为温度越低，越难以实现或者能耗越大．

所以答案是：（1）①混合物；②H2+FeCl2 Fe+2HCl；③隔绝空气．（2）①N2+3H2 2NH3．②N2、H2．③温度控制在﹣33.35℃～﹣195.8℃．

【考点精析】掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式和纯净物和混合物的判别是解答本题的根本，需要知道注意：a、配平 b、条件 c、箭号；纯净物是由同一种物质组成的物质.它包括单质和化合物.混合物是由多种物质组成的物质．混合物也可以由单质组成，如氢气和氧气在一起，就是由单质组成的混合物．总之混合物里至少有两种或两种以上的物质．