Question

【題目】新型材料納米級 Fe 粉具有廣泛的用途，它比普通 Fe 粉更易與氧氣反應，其制備工藝流程如圖所示：請回答下列問題：

（1）納米級 Fe 粉在氧氣中能自發燃燒生成黑色固體，此黑色固體的化學式為 ．

（2）請補充完成上述制備工藝的化學方程式：H2+FeCl2Fe+ ．

在制備納米級 Fe 粉的工藝流程中，N2的作用是 ．

（3）研究人員發現最后制得的納米級 Fe 粉樣品中混有少量的FeCl2雜質．

①為除去樣品中的雜質，在無氧環境下，先加 溶解，然后再 、洗滌、烘干．

②取樣品20g，加入足量的鹽酸，生成氫氣 0.7g．請計算該樣品中單質 Fe 的質量分數．

（請寫出計算過程） ．

Answer 1

【答案】（1）Fe3O4

（2）2HCl 催化作用

（3）① 水 過濾 ②98%．

【解析】

試題分析：（1）鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，所以黑色固體是四氧化三鐵；

（2）反應物的分子中含有2個氫原子、一個鐵原子、2個氯原子，生成物中已經含有一個鐵原子，還缺少2個氫原子和2個氯原子，所以補充的內容是2HCl；氮氣在反應前后沒變，屬于催化劑，催化劑所起的作用叫催化作用；

（3）①鐵不溶于水，氯化亞鐵溶于水，所以加水溶解，再進行過濾、洗滌干燥即可；

②設生成0.7g氫氣需要參加反應的鐵的質量為X，則：

Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

56 2

X 0.7g

根據：解得X=19.6g．

鐵的質量分數為：×100%=98%

答：略。