Question

納米材料在絕大多數(shù)同學眼里都非常神秘．某化學學習小組決定通過查閱有關資料，自己動手實驗，制備化學性質極為活潑的納米鐵粉．
【實驗原理】
（1）用硫酸亞鐵、草酸（H₂C₂O₄）兩溶液發(fā)生復分解反應來制備草酸亞鐵（FeC₂O₄）（溶解度較�。�．該反應的化學方程式是

 

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（2）焙燒草酸亞鐵：FeC₂O₄

△   .

Fe+2CO₂↑
【操作步驟】
（1）草酸亞鐵晶體的制備如圖1
①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤天平、鐵架臺、硫酸亞鐵、草酸等實驗用品．為分離獲得反應后的不溶物，缺少的玻璃儀器是

 

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②若配制的硫酸亞鐵溶液略呈黃色，可能原因是

 

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（2）納米鐵粉的制備將一根玻璃管在酒精噴燈上燒制成如圖2所示形狀，向其中加入黃色草酸亞鐵晶體．當草酸亞鐵粉末受熱完全變黑，立即將管口部分放在火焰燒熔封閉，這樣便得到了高純度的納米鐵粉．
①分解草酸亞鐵的實驗中所產生的CO₂對于該實驗步驟所起的作用是

 

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②指導老師提醒同學們應準確把握玻璃管的燒熔封閉時間．你認為燒熔過早、過晚的后果分別是

 

，

 

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Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備,過濾的原理、方法及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質的制備

分析：【實驗原理】
（1）根據復分解反應的特點“內項結合，外項結合”，進行書寫“用硫酸亞鐵、草酸（H₂C₂O₄）兩溶液發(fā)生復分解反應來制備草酸亞鐵（FeC₂O₄）”的化學方程式．
【操作步驟】
（1）草酸亞鐵晶體的制備如圖1
①為分離獲得反應后的不溶物為過濾操作，故可推測缺少的玻璃儀器．
②考慮黃色溶液可能是Fe³⁺的溶液．
（2）納米鐵粉的制備如圖2
①考慮CO₂的作用可能是隔絕氧氣．
②準確把握玻璃管的燒熔封閉時間．考慮燒熔過早、過晚的可能后果：FeC₂O₄是否完全反應、鐵是否與氧氣反應．

解答：解：
（1）根據復分解反應的特點“內項結合，外項結合”，進行書寫“用硫酸亞鐵、草酸（H₂C₂O₄）兩溶液發(fā)生復分解反應來制備草酸亞鐵（FeC₂O₄）”的化學方程式為FeSO₄+H₂C₂O₄═FeC₂O₄↓+H₂SO₄．
【操作步驟】
（1）草酸亞鐵晶體的制備如圖1
①在該過程中的操作有過濾和蒸發(fā)，因此還需用到的玻璃儀器有漏斗，故答案為：漏斗
②若配制的硫酸亞鐵溶液略呈黃色，可能原因是Fe²⁺被氧化成Fe³⁺；
（2）納米鐵粉的制備如圖2
①分解草酸亞鐵的實驗中所產生的CO₂，F(xiàn)eC₂O₄

△   .

Fe+2CO₂↑，而CO₂的作用可能是隔絕氧氣，防止鐵與氧氣反應．
②準確把握玻璃管的燒熔封閉時間．過早：草酸亞鐵固體沒有完全分解；過晚：生成的鐵粉被空氣氧化．
故答案為：
（1）FeSO₄+H₂C₂O₄═FeC₂O₄↓+H₂SO₄
草酸亞鐵的制備：①漏斗；②Fe²⁺被氧化成Fe³⁺
納米鐵粉的制備：①隔絕氧氣；②過早：草酸亞鐵固體沒有完全分解；過晚：生成的鐵粉被空氣氧化

點評：主要考查了復分解反應的化學方程式的書寫及在實驗中應注意的一些實驗操作，培養(yǎng)學生應用知識、解決問題的能力．