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：________________________________。在制備納米級Fe粉的工藝流程中，N2的作用是________________________，該作用利用了氮氣的________（填“物理”或“化學”）性質。

（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。為除去樣品中的雜質，在無氧環境下，先溶解，然后再________、________、干燥。

Answer 1

【答案】 Fe3O4 FeCl2＋H2Fe＋2HCl 防止納米級Fe粉被氧化（或作保護氣） 化學 過濾 洗滌

【解析】（1）納米級Fe粉在氧氣中能自發燃燒，鐵燃燒產物為四氧化三鐵，此黑色固體是四氧化三鐵，化學式為Fe3O4 。（2）由題中信息可知，氯化亞鐵和氫氣在高溫條件下生成氯化氫和鐵，化學方程式：FeCl2＋H2 Fe＋2HCl。在制備納米級Fe粉的工藝流程中，N2的作用是隔絕氧氣防止鐵和空氣中的氧氣反應；該作用利用了氮氣的化學性質穩定。（3）Fe粉樣品中混有少量的FeCl2雜質。為除去樣品中的雜質，在無氧環境下，由于鐵粉是不溶于水的固體，氯化亞鐵是可溶性物質，所以可先溶解，然后再過濾、洗滌、干燥。