Question

10．超細Fe₃O₄粉體可制成磁流體，一種制備超細Fe₃O₄粉體的實驗步驟如下：
①稱取0.9925g FeCl₃和1.194g FeCl₂•4H₂O溶于30mL蒸餾水中．
②將溶液加入到三口燒瓶中（如圖所示），加熱至60℃，強力攪拌．
③30min后，不斷攪拌下緩慢滴加1mol•L^-1NaOH溶液至pH約為11．
④加入0.25g 檸檬酸三鈉，升溫至80℃恒溫攪拌1h，然后冷卻至室溫．
⑤從液體（膠體）中分離出超細Fe₃O₄粗品．
⑥用少量蒸餾水和乙醇反復洗滌，60℃真空干燥2h．
（1）步驟②中強力攪拌的目的是使FeCl₃與FeCl₂溶液充分混勻．
（2）步驟③中的實驗現象為混合液逐漸由橙紅色變為黑色；發生反應的離子方程式為Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄（膠體）+4H₂O．
（3）步驟④中加入檸檬酸三鈉的作用是使Fe₃O₄顆粒不團聚．
（4）步驟⑤中分離出超細Fe₃O₄粗品的方法是瓶底加入一小塊磁鐵，靜置，傾去上層清液．
（5）用蒸餾水洗滌后，再用乙醇洗滌的目的是除去粒子表面的水，并使其快速干燥．

Answer 1

分析 稱取0.9925g FeCl₃和1.194g FeCl₂•4H₂O溶于30mL蒸餾水中，強力攪拌為使其混合充分，緩慢滴加1mol•L^-1NaOH溶液至pH約為11使溶解的Fe²⁺、Fe³⁺與其反應生成Fe₃O₄膠體，但容易聚沉，故加入檸檬酸三鈉使其不團聚為大顆粒沉淀形式，分離出超細Fe₃O₄粗品，用少量蒸餾水和乙醇反復洗滌，60℃真空干燥2h可得，據此作答．

解答 解：稱取0.9925g FeCl₃和1.194g FeCl₂•4H₂O溶于30mL蒸餾水中，強力攪拌為使其混合充分，緩慢滴加1mol•L^-1NaOH溶液至pH約為11使溶解的Fe²⁺、Fe³⁺與其反應生成Fe₃O₄膠體，但容易聚沉，故加入檸檬酸三鈉使其不團聚為大顆粒沉淀形式，分離出超細Fe₃O₄粗品，用少量蒸餾水和乙醇反復洗滌，60℃真空干燥2h可得，
（1）為使FeCl₃ 與FeCl₂溶液充分混勻，需強力攪拌；
故答案為：使FeCl₃ 與FeCl₂溶液充分混勻；
（2）步驟③中的Fe²⁺、Fe³⁺與氫氧化鈉反應生成Fe₃O₄膠體，發生的離子方程式為：Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄（膠體）+4H₂O，混合溶液由橙紅色變為黑色；
故答案為：混合液逐漸由橙紅色變為黑色；Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄（膠體）+4H₂O；
（3）Fe₃O₄顆粒容易團聚為大顆粒形成沉淀，則不能得到超細Fe₃O₄粉體，故加入檸檬酸三鈉防止其團聚；
故答案為：使Fe₃O₄顆粒不團聚；
（4）由題信息可知超細Fe₃O₄粉體具有磁性，可采用磁鐵放在瓶底使其聚集，靜置，傾去上層清液即可；
故答案為：瓶底加入一小塊磁鐵，靜置，傾去上層清液；
（5）水易溶于乙醇，且乙醇易揮發，可除去粒子表面的水并使其快速干燥；
故答案為：除去粒子表面的水，并使其快速干燥．

點評 本題考查物質的制備、除雜，膠體等知識，考查學生的分析能力，較為綜合，題目難度不大，關鍵是對題目信息的讀取且結合已有知識進行合理的分析．