Question

3．鐵及其化合物在日常生活中應用廣泛，請回答下列問題：
（1）Fe（NO₃）₃•9H₂O在工業(yè)上用細鐵屑與稀硝酸反應制備，主要流程如下：

①耐酸反應器中可以觀察到的現(xiàn)象是鐵屑溶解，溶液變?yōu)辄S色，有無色氣體產(chǎn)生，在液面上氣體變?yōu)榧t棕色（后又變?yōu)闊o色）．制備過程中需對溶液進行蒸發(fā)濃縮，注意事項為邊加熱邊不斷攪拌，防止局部過熱，液體發(fā)生飛濺．
②從反應器中出來的氣體的主要成分是氮氧化物；直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是形成酸雨和光化學煙霧；
（2）某興趣小組在實驗室用如圖裝置制取Fe（NO₃）₃（固定所用儀器和加熱裝置未畫出）．
①該實驗中對圓底燒瓶加熱的最佳方式用水浴加熱；
②請在圖中虛線框內畫出防止倒吸的尾氣吸收裝置
（提示：堿液可快速、充分吸收產(chǎn)生的氮氧化物氣體）．

Answer 1

分析 （1）鐵和過量稀硝酸反應，產(chǎn)物為Fe³⁺和NO，現(xiàn)象是溶液變黃色，產(chǎn)生無色氣體，NO又能被空氣中氧氣氧化，生成二氧化氮，二氧化氮又與水反生成無色的NO，加熱蒸發(fā)時應注意攪拌散熱，氮氧化物造成的污染主要為酸雨和光化學污染，據(jù)此答題；
（2）制取Fe（NO₃）₃•9H₂O需要控制的溫度為40-50℃，水浴加熱更容易控制，鐵與硝酸反應后有氮的氧化物產(chǎn)生，氮的氧化物有毒，不放到空氣中，所以要用防倒吸的尾氣吸收裝置，用NaOH溶液吸收，據(jù)此畫裝置圖．

解答 解：（1）①鐵和過量稀硝酸反應，產(chǎn)物為Fe³⁺和NO，NO又能被空氣中氧氣氧化，生成二氧化氮，二氧化氮又與水反生成無色的NO，所以現(xiàn)象是鐵屑溶解，溶液變?yōu)辄S色，有無色氣體產(chǎn)生，在液面上氣體變?yōu)榧t棕色（后又變?yōu)闊o色），對溶液進行蒸發(fā)濃縮，注意事項為加熱蒸發(fā)時應注意邊加熱邊不斷攪拌，防止局部過熱，液體發(fā)生飛濺，
故答案為：鐵屑溶解，溶液變?yōu)辄S色，有無色氣體產(chǎn)生，在液面上氣體變?yōu)榧t棕色（后又變?yōu)闊o色）；邊加熱邊不斷攪拌，防止局部過熱，液體發(fā)生飛濺；
②鐵和過量稀硝酸反應，產(chǎn)物為Fe³⁺和NO，NO又能被空氣中氧氣氧化，所以從反應器中出來的氣體的主要成分是氮氧化物，氮氧化物直接排放到大氣中會造成的污染主要為酸雨和光化學污染，
故答案為：氮氧化物；形成酸雨和光化學煙霧；
（2）①制取Fe（NO₃）₃•9H₂O需要控制的溫度為40-50℃，水浴加熱更容易控制，所以該實驗中對圓底燒瓶加熱的最佳方式用 水浴加熱，
故答案為：水��；
②鐵與硝酸反應后有氮的氧化物產(chǎn)生，氮的氧化物有毒，不放到空氣中，所以要用防倒吸的尾氣吸收裝置，用NaOH溶液吸收，所以裝置圖為，
故答案為：．

點評 考查學生對工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息能力、物質分離提純等基本操作、作圖能力等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息、基礎知識解決問題的能力．