Question

2．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(yīng)，其制備工藝流程如圖所示：請回答下列問題：

（1）上述流程中可加回收利用的物質(zhì)是氮氣，在制備納米級 Fe 粉的工藝流程中，其作用是保護氣，防止鐵被氧化．
（2）納米級 Fe 粉在氧氣中能自發(fā)燃燒生成黑色固體，此黑色固體的化學(xué)式為Fe₃O₄．
（3）上述制備納米級鐵粉的化學(xué)方程式H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl，其反應(yīng)類型為置換反應(yīng)．
（4）研究人員發(fā)現(xiàn)最后制得的納米級Fe粉樣品中混有少量的 FeCl₂ 雜質(zhì)，為了除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加水溶解，然后再過濾、洗滌、烘干．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工藝流程圖以及物質(zhì)的性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)鐵與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵考慮；
（3）根據(jù)反應(yīng)的原理以及反應(yīng)類型的判斷方法來分析；
（4）根據(jù)鐵不溶于水，氯化亞鐵溶于水進行混合物的分離．

解答 解：（1）由工藝流程圖可知，氮氣是可以回收利用的，因為氮氣沒有參加反應(yīng)，在制備過程中，是利用了氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，來做保護氣，防止鐵粉氧化；故填：氮氣；保護氣，防止鐵被氧化；
（2）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；故填：Fe₃O₄；
（3）在高溫的條件下，氫氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成鐵和氯化氫，該反應(yīng)是由單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)與另一種化合物，屬于置換反應(yīng)；故填：H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；置換反應(yīng)；
（4）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；故填：過濾．

點評 解答本題關(guān)鍵是知道鐵燃燒的產(chǎn)物是四氧化三鐵，能夠靈活運用質(zhì)量守恒定律解決實際問題，知道不溶性固體和液體分離的方法．