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    纳米级α-Fe粉末具有超强的特性技术指标，是高密度磁记录介质、高效催化剂和微波吸收剂的理想原料。实验采用气相还原剂法制α-Fe纳米粉末。原料是高纯度?N2(99.99%)、高纯度H2(99.99%)、高纯度FeCl2·nH2O(99.8%)。反应前先将粉料放入管状反应器内进行脱水，真空干燥，然后高温蒸发，同时通入载气将原料送至高温反应区。在反应区中，原料气、还原气及保护气一并混合，α-Fe粒子瞬间成核。成核后的粒子由真空泵迅速抽出，随载气到达粒子收集器，从而得到均匀、高纯、球状、单相的α-Fe纳米粒子。试回答下列问题：

    (1)试写出上述主要的反应化学方程式。

    (2)若反应物不进行脱水干燥，则生成的铁会发生哪些反应？(用化学方程式表示)

    (3)若反应是在没有还原性保护气的空气中进行的，+2价的铁能否存在？将发生怎样的反应？

    解析:这是一道以高科技新材料——纳米材料为背景，考查铁及其化合物性质的理解应用，以及阅读审题获取解题信息的能力。解题的关键是推测FeCl2·nH2O在真空高温蒸发后的产物为氧化亚铁。通入氢气将氧化亚铁还原得到铁(在本题给定的反应条件下，生成纳米级α-Fe)。

    答案:(1)FeCl2+2H2O====Fe(OH)2+2HCl

    Fe(OH)2FeO+H2O

    FeO+H2Fe+H2O

    (2)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2

    (3)不能  4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3  2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    新型材料纳米α－Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。

           （1）甲同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应。

    证明实验中有氢气产生的现象是                                            。

           （2）乙同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

    ①试管a中的物质是                   。

    ②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

    实验步骤

    实验操作

    实验现象

    Ⅰ

    将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热

    黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生

    Ⅱ

    向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡

    溶液没有出现红色

        实验现象不能确定是否存在Fe3O4，主要原因是                                 

        （用离子方程式表示）

           ③乙同学称取5.60gFe粉，用上图装置反应一段时候后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为               mol。

     

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    科目：高中化学 来源：2010年湖北省监利县一中2011届高三八月月考化学试题 题型：实验题

    新型材料纳米α－Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。
    （1）甲同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应。

    证明实验中有氢气产生的现象是                                            。
    （2）乙同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

    ①试管a中的物质是                   。
    ②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

    实验步骤
    		实验操作
    		实验现象
    Ⅰ
    		将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热
    		黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生
    Ⅱ
    		向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡
    		溶液没有出现红色
       实验现象不能确定是否存在Fe3O4，主要原因是                                
    （用离子方程式表示）
    ③乙同学称取5.60gFe粉，用上图装置反应一段时候后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为               mol。

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年山东省泰安市高三第一轮复习质量检测化学试卷（解析版） 题型：填空题

    新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性，能用作高密度磁记录的介质以及高效? 催化剂等。

    I．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下：

    （1）固体加热脱水通常要通入????????????????????????????????????? 。

    （2）生成纳米级Fe的化学方程式为????????????????????????????????????????????? 。

    Ⅱ．在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成。甲同学用下图所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证固体产物。

    （3）B中收集到的气体是?????????????? (填名称)，C装置的作用是????????? 。

    （4）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

    乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为该结论不正确，他的理由是????????????????? (用离子方程式表示)。

    （5）丁同学称取5．60gFe粉，反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6．88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，消耗0．08molFeCl3。丁同学实验的固体产物为??????????????????????? 。

     

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    科目：高中化学 来源：2010年湖北省2010-2011学年高三八月月考化学试题 题型：实验题

    新型材料纳米α－Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。

           （1）甲同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应。

    证明实验中有氢气产生的现象是                                             。

           （2）乙同学用下图所示装置进行α－Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

    ①试管a中的物质是                    。

    ②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

    实验步骤

    实验操作

    实验现象

    Ⅰ

    将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热

    黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生

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    向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡

    溶液没有出现红色

        实验现象不能确定是否存在Fe3O4，主要原因是                                 

        （用离子方程式表示）

           ③乙同学称取5.60gFe粉，用上图装置反应一段时候后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，测定消耗FeCl3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4，则消耗FeCl3的物质的量应为                mol。

     

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