（1）奈米材料一直是人們研究的重要課題，例如奈米級Fe粉表面積大，具有超強的磁*，高效催化*等優良的*質。實驗...

問題詳情：

（1）奈米材料一直是人們研究的重要課題，例如奈米級Fe粉表面積大，具有超強的磁*，高效催化*等優良的*質。實驗室採用氣相還原法制備奈米級Fe，其流程如圖所示：

① 奈米級Fe和稀鹽*反應的化學方程式為______________。

② 奈米級Fe粉在空氣中易自燃成黑*固體，但是生活中的鐵絲或鐵粉在空氣中加熱也不能燃燒，其原因是_____________________。

③ 如何將FeC12·nH2O固體加熱脫水製得無水FeCl2? ___________。

（2）查閱資料：在不同溫度下，奈米級Fe粉與水蒸氣反應的固體產物不同：溫度低於570℃ 時生成FeO,高於570℃時生成Fe3O4。*同學用如圖*裝置所示進行奈米級Fe粉與水蒸氣反應的實驗。

① 該裝置中奈米級Fe粉與水蒸氣反應的化學方程式是__________。

乙同學用圖乙所示的裝置進行奈米級Fe粉與水蒸氣的反應並驗*產物：

② 裝置C的作用是________________。

③ 乙同學為探究實驗結束後試管內的固體物質成分，進行了下列實驗：

乙同學認為該條件下反應的固體產物為FeO。*同學認為該結論不正確，他的理由是___________（用離子方程式表示）。

④ 丁同學稱取2.80gFe粉，用乙裝置反應一段時間後，停止加熱。將試管內的固體物質在乾燥器中冷卻後，稱得質量為3.44g。然後將冷卻後的固體物質與足量FeCl3溶液充分反應，消耗FeCl30.04mol。丁同學實驗的固體產物為_________。

【回答】

【*】    (1). Fe+2HCl=FeCl2+H2↑    (2). 奈米級Fe粉與氣體接觸面積大，反應速率快    (3). 在乾燥的HCl氣流中加熱    (4). Fe+H2O(g) FeO+H2    (5). 製取水蒸氣    (6). 2Fe3＋+Fe===3Fe2＋    (7). Fe3O4

【解析】（1）① 奈米級Fe與普通鐵粉，微粒組成一樣，就是鐵與鹽*的反應，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，②  依據燃燒條件及影響因素分析，奈米級Fe粉在空氣中易自燃成黑*固是因為奈米級Fe粉與氣體接觸面積大，反應速率快。③因亞鐵離子易被氧化及水解，所以，FeC12·nH2O固體加熱脫水製得無水FeCl2應乾燥的HCl氣流中加熱。

（2）①在不同溫度下，奈米級Fe粉與水蒸氣反應的固體產物不同：溫度低於570℃ 時生成FeO,高於570℃時生成Fe3O4。*同學用如圖*裝置酒精燈加熱溫低於570℃，則化學方程式是：Fe+H2O(g) FeO+H2， ②為奈米級Fe粉與水蒸氣發生反應提供水蒸氣，③黑*粉末逐漸溶解，溶液呈淺綠*；有少量氣泡產生，說明原固體中存在鐵粉，鐵粉也能將三價鐵還原為亞鐵，再滴加幾滴KSCN溶液，溶液也會沒有出現血紅*，2Fe3＋+Fe===3Fe2＋。④冷卻後的固體物質與足量FeCl 3 溶液充分反應，消耗0．08molFeCl 3 ，說明Fe過量，根據2Fe 3+ +Fe=3Fe 2+ ，過量的Fe為：1/2×0.04mol=0.02mol，則生成物中含Fe元素為：2.80g÷56g/mol—0.02mol=0.03mol，生成物含O元素為：（3.44g—2.80g）÷16g/mol=0.04mol，所以生成物中Fe元素與O元素的物質的量之比為：0.03mol：0.04mol=3:4，所以生成物為Fe 3 O 4 。

知識點：金屬元素的單質及其化合物

題型：綜合題