Question

16．（1）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食品脱氧剂属于混合物（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H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．
③过程②中氮气不参与反应，通入N₂的目的是隔绝空气．
（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N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃．
②生产过程中可循环使用的物质是N₂、H₂．
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，适宜的方法是温度控制在-33.35℃～-195.8℃．

Answer 1

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．

解答 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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃．
②由于开始是用氮气和氢气做原料，所以过程中的氮气和氢气都可以循环使用．
③在1.01×10⁵Pa时，欲将NH₃与N₂、H₂分离，由于在-33.35℃～-195.8℃之间氨气是液体，而氮气和氢气都是气体，所以在此温度范围内分离更合适，不过温度不要太低，因为温度越低，越难以实现或者能耗越大．
故答案为：
（1）
①混合物；
②H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl；
③隔绝空气．
（2）
①N₂+3H₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH₃．
②N₂、H₂．
③温度控制在-33.35℃～-195.8℃．

点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．