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：H2+FeCl2 Fe+ ． 在制备纳米级 Fe 粉的工艺流程中，N2的作用是 ．
（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． ①为除去样品中的杂质，在无氧环境下，先加溶解，然后再、洗涤、烘干．
②取样品20g，加入足量的盐酸，生成氢气 0.7g．请计算该样品中单质 Fe 的质量分数．（请写出计算过程） ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe3O4
（2）2HCl；保护气
（3）水；过滤；98%
【解析】解：（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，所以黑色固体是四氧化三铁；（2）反应物的分子中含有2个氢原子、一个铁原子、2个氯原子，生成物中已经含有一个铁原子，还缺少2个氢原子和2个氯原子，所以补充的内容是2HCl；氮气化学性质稳定，在反应中起保护气的作用；（3）①铁不溶于水，氯化亚铁溶于水，所以加水溶解，再进行过滤、洗涤干燥即可； ②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：

Fe+2HCl═FeCl2+	H2↑
56	2
x	0.7g

根据： 解得X=19.6g． ×100%=98%
所以答案是：（1）Fe3O4；（2）2HCl；保护气；（3）①水；过滤；②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：

Fe+2HCl═FeCl2+	H2↑
56	2
x	0.7g

根据： 解得X=19.6g． ×100%=98%
【考点精析】本题主要考查了金属材料的选择依据和质量守恒定律及其应用的相关知识点，需要掌握黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属；①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中；③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏才能正确解答此题．