题目内容

利用工厂产生的废铁屑和废HNO3溶液(HNO3含量较少),制取铁红工艺生产流程如下:
已知:金属和HNO3反应,HNO3浓度越小,还原产物中元素的化合价越低
(1)加入Na2CO3 热溶液洗涤废铁屑的目的是
 
加入硝酸控制温度不宜过高的原因是
 
(化学方程式表示)
(2)加入空气、水、铁屑后发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3.nH2O+8HNO3,该反应过程可看成是:
Fe(NO3)2
a
Fe(NO3)3
b
Fe(OH)3
c
Fe2O3.nH2O.则过量的废铁屑与过程中产生的HNO3继续反应对过程b的作用是
 
,该反应的化学方程式为
 

(3)上述生成流程中,能体现“绿色化学”思想的是
 
(任写一项
(4)已知硝酸铵不稳定,受热、掌机易发生爆炸,由饱和NH4NO3溶液得到氮肥采用
 
方法.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:
分析:纯碱溶液呈碱性,可用于除去废铁屑表面的油污,然后在一定温度下加入废硝酸溶液,可得Fe2O3.nH2O和NH4NO3溶液,Fe2O3.nH2O可用于制备铁红,NH4NO3可用于制备氮肥,以此解答该题.
解答: 解:纯碱溶液呈碱性,可用于除去废铁屑表面的油污,然后在一定温度下加入废硝酸溶液,可得Fe2O3.nH2O和NH4NO3溶液,Fe2O3.nH2O可用于制备铁红,NH4NO3可用于制备氮肥,
(1)纯碱溶液呈碱性,加热促进水解,有利于除去铁屑表面的油污,加入硝酸控制温度不宜过高,否则发生分解:4HNO3
  △  
.
 
 4NO2↑+O2↑+2H2O,
故答案为:除去铁屑表面的油污;4HNO3
  △  
.
 
4NO2↑+O2↑+2H2O;
(2)Fe(NO3)3在pH较大时可水解生成Fe(OH)3,加入过量铁屑可降低酸性,促进铁离子水解,流程中铁和硝酸反应的化学方程式为4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O,故答案为:降低酸性,促进铁离子水解;4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(3)反应流程生成硝酸铵,可减少氮氧化物的排放,且硝酸可循环使用,能体现“绿色化学”思想,
故答案为:减少氮氧化物的排放或硝酸可循环使用;
(4)硝酸铵不稳定,受热、掌机易发生爆炸,由饱和NH4NO3溶液得到氮肥采用冷却结晶、过滤洗涤、低温干燥,
故答案为:冷却结晶、过滤洗涤、低温干燥.
点评:本题考查了物质制备实验的设计和分析,为高频考点,侧重于学生的分析、实验能力的考查,题目涉及的知识点较多,注意把握流程中的反应条件和反应实质理解是解题关键,题目难度中等.
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