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

【答案】
（1）Fe3O4
（2）2HCl
（3）水；過濾；98%
【解析】解：（1）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；（2）反應物的分子中含有2個氫原子、一個鐵原子、2個氯原子，生成物中已經含有一個鐵原子，還缺少2個氫原子和2個氯原子，所以補充的內容是2HCl；氮氣化學性質穩定，在反應中起保護氣的作用；（3）①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；
②設生成0.7g氫氣需要參加反應的鐵的質量為X，則：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
X 0.7g
根據： 解得X=19.6g．
×100%=98%
所以答案是：（1）Fe3O4；（2）2HCl；（3）①水；過濾；②設生成0.7g氫氣需要參加反應的鐵的質量為X，則：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
X 0.7g
根據： 解得X=19.6g．
×100%=98%．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解金屬材料的選擇依據的相關知識，掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬，以及對書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號．