Question

4．新型材料納米級Fe粉在空氣中易自燃，它能用作高效催化劑．實驗室采用還原法制備納米級Fe粉，其流程如圖所示：

（1）納米級Fe粉在空氣中自燃生成黑色固體，寫出該反應(yīng)的方程式3Fe+2O₂═Fe₃O₄鐵絲在空氣中只能灼成紅熱、離火變冷，而納米級Fe粉在空氣中易自燃；說明物質(zhì)燃燒的劇烈程度與藥品的接觸面積 有關(guān)．
（2）寫出Ⅱ中用氫氣從FeCl₂置換出鐵的反應(yīng)方程式H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl在Ⅱ中通入氮氣的目的保護氣．
（3）研究人員發(fā)現(xiàn)最后制得的納米級 Fe 粉樣品中混有少量的FeCl₂ 雜質(zhì)．為除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加 水溶解，然后再過濾、洗滌、烘干．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)納米級Fe粉在空氣中自燃生成四氧化三鐵進行分析；
（2）根據(jù)在高溫的條件下，H₂與FeCl₂反應(yīng)，可生成納米鐵粉和氯化氫氣體，氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑進行分析；
（3）根據(jù)過濾可以將不溶物與可溶物分離進行分析．

解答 解：（1）納米級Fe粉在空氣中自燃生成四氧化三鐵，化學(xué)方程式為：3Fe+2O₂═Fe₃O₄，納米級Fe粉在空氣中易自燃；說明物質(zhì)燃燒的劇烈程度與藥品的接觸面積有關(guān)；
（2）在高溫的條件下，H₂與FeCl₂反應(yīng)，可生成納米鐵粉和氯化氫氣體，反應(yīng)的方程式為：H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl，氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在Ⅱ中通入氮氣的目的保護氣；
（3）過濾可以將不溶物與可溶物分離，所以為除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加 水溶解，然后再過濾、洗滌、烘干．
故答案為：（1）①3Fe+2O₂═Fe₃O₄，藥品的接觸面積；
（2）H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl，保護氣；
（3）過濾．

點評 本題考查了金屬鐵的有關(guān)性質(zhì)，完成此題，可以結(jié)合題干提供的信息和已學(xué)的鐵的有關(guān)性質(zhì)進行解答．