Question

12．南美洲干旱地區有智利硝石，是制取炸藥的重要原料，其主要成分是NaNO₃，還含少量NaIO₃等可溶鹽和不容物．NaNO₃溶于水時溶液的溫度降低．
（1）以下操作可從智利硝石分理出NaNO₃：溶解、過濾、蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥．
（2）用NaNO₃和濃硫酸反應可以制取硝酸，反應的化學方程式為NaNO₃+H₂SO₄$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO₄+2HNO₃↑；熱的硝酸會腐蝕橡膠，制取裝置中應該用磨砂接口代替膠管和膠塞．
（3）智利硝石資源有限（曾引起過南太平洋戰爭），現在工業上制NaNO₃主要采用化學合成的方法，涉及的工業制備有（請結合課本知識回答）合成氨、制硝酸、氯堿工業等；寫出工業制硝酸的化學方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃．

Answer 1

分析 （1）智利硝石其主要成分是NaNO₃，還含少量NaIO₃等可溶鹽和不溶物，從智利硝石分離出NaNO₃，的實驗步驟為溶解過濾除去不溶性雜質，通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥分離得到較純凈的硝酸鈉；
（2）用NaNO₃和濃硫酸反應可以生成硝酸和硫酸氫鈉，硝酸具有氫氧化性能氧化橡膠；
（3）現在工業上制NaNO₃主要采用化學合成的方法，涉及的工業制備有氮氣和氫氣合成氨，氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮已化為二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，為充分吸收通入水中的氧氣和一氧化氮體積比為3：4．

解答 解：（1）智利硝石其主要成分是NaNO₃，還含少量NaIO₃等可溶鹽和不溶物，從智利硝石分離出NaNO₃，的實驗步驟為溶解過濾除去不溶性雜質，通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥分離得到較純凈的硝酸鈉，
故答案為：過濾、蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；
（2）用NaNO₃和濃硫酸反應可以生成硝酸和硫酸氫鈉，反應的化學方程式為：NaNO₃+H₂SO₄=NaHSO₄+2HNO₃↑，硝酸具有氫氧化性能氧化橡膠，熱的硝酸會腐蝕橡膠，制取裝置中應該用磨砂接口代替膠管和膠塞，
故答案為：NaNO₃+H₂SO₄$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO₄+2HNO₃↑；磨砂接口；
（3）現在工業上制NaNO₃主要采用化學合成的方法，涉及的工業制備有氮氣和氫氣合成氨，氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，為充分吸收通入水中的氧氣和一氧化氮體積比為3：4，工業制硝酸的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；
故答案為：合成氨；氯堿工業；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃．

點評 本題考查了氮及其化合物性質的分析應用，題目難度中等，涉及化學實驗基本操作、物質分離提純、氧化還原反應的實質理解應用，掌握基礎知識為解題關鍵．