Question

【題目】納米級Fe3O4是一種非常重要的磁性材料，同時也可用作催化劑載體和微波吸收材料。納米級Fe3O4有多種不同制法，請回答下列相關問題。

I.下圖是用共沉淀法制備納米四氧化三鐵的流程。

（1）除Fe3O4外鐵的兩種常見氧化物中在空氣中性質比較穩(wěn)定的是_______(填化學式)，該物質的用途是___________(任寫一種)。

（2）實驗室保存溶液B 時為了防止出現(xiàn)渾濁通常采用的措施是___________ 。

（3）證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的操作是___________ 。

（4）寫出該方法中發(fā)生的主要反應的離子方程式___________ 。

（5）實際生產(chǎn)中為提高產(chǎn)率，起始所用FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O 的物質的量之比大于1:2,原因是___________。

II.制備納米四氧化三鐵的另一種流程如下圖所示。

（6）寫出第2 步反應的化學方程式______________，其中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為______。

（7）納米Fe3O4投入分散劑中形成的分散系是______________。

Answer 1

【答案】 Fe2O3 紅色油漆、涂料、煉鐵 加鹽酸 少量最后一次洗滌液于試管中，加鹽酸酸化，滴加氯化鋇溶液，不產(chǎn)生白色沉淀 Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O 反應過程中部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子 6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋CO2＋3H2O 1:2 膠體

【解析】（1）FeO(氧化亞鐵) FeO是一種 黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣里受熱，就迅速被氧化成 Fe3O4，除Fe3O4外鐵的兩種常見氧化物中在空氣中性質比較穩(wěn)定的是Fe2O3，Fe2O3用途是紅色油漆、涂料、煉鐵；（2）實驗室保存溶液BFeCl3時為了防止水解出現(xiàn)渾濁，通常采用的措施是加鹽酸抑制FeCl3水解生成Fe(OH)3沉淀。（3）證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈，只要檢驗洗滌液中是否含硫酸根離子，操作是少量最后一次洗滌液于試管中，加鹽酸酸化，滴加氯化鋇溶液，不產(chǎn)生白色沉淀；（4）該方法中發(fā)生的主要反應的離子方程式Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－Fe3O4＋4H2O ；（5）實際生產(chǎn)中為提高產(chǎn)率，起始所用FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質的量之比大于1:2，原因是反應過程中部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子；（6）第2步反應FeOOH吸收CO，生成Fe3O4，化學方程式：6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋CO2＋3H2O ；其中氧化產(chǎn)物為CO2和還原產(chǎn)物Fe3O4的物質的量之比等于方程式中的計量數(shù)之比，為1:2；（7）納米四氧化三鐵的粒子大小在1納米和100納米之間納米，Fe3O4投入分散劑中形成的分散系是膠體。