Question

【题目】新型材料纳米级Fe粉具有广泛的用途，它比普通Fe粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如下图所示：

请回答下列问题：

（1）纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为________。

（2）请补充完成上述制备工艺的化学方程式：________________________________。在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，N2的作用是________________________，该作用利用了氮气的________（填“物理”或“化学”）性质。

（3）研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的FeCl2杂质。为除去样品中的杂质，在无氧环境下，先溶解，然后再________、________、干燥。

Answer 1

【答案】 Fe3O4 FeCl2＋H2Fe＋2HCl 防止纳米级Fe粉被氧化（或作保护气） 化学 过滤 洗涤

【解析】（1）纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧，铁燃烧产物为四氧化三铁，此黑色固体是四氧化三铁，化学式为Fe3O4 。（2）由题中信息可知，氯化亚铁和氢气在高温条件下生成氯化氢和铁，化学方程式：FeCl2＋H2 Fe＋2HCl。在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，N2的作用是隔绝氧气防止铁和空气中的氧气反应；该作用利用了氮气的化学性质稳定。（3）Fe粉样品中混有少量的FeCl2杂质。为除去样品中的杂质，在无氧环境下，由于铁粉是不溶于水的固体，氯化亚铁是可溶性物质，所以可先溶解，然后再过滤、洗涤、干燥。