Question

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，其制備工藝流程如下圖所示：

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 +FeCl₂  Fe+        。
（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

（1）Fe₃O₄ （2） 2HCl （3）水 過濾    98%

試題分析：（1）根據鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，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：Fe₃O₄ ；
（2）根據化學反應前后的原子的種類和個數不變得2HCl
（3）①納米級鐵不溶于水，而FeCl₂溶于水，故先加水溶解，然后再過濾、洗滌、烘干．
②解設20g樣品中鐵的質量為xg
Fe + 2HCl=FeCl₂  + H₂↑
56               2
x              0．7g

x=19．6g
樣品中鐵的質量分數= x 100% =98%