Question

Fe₃O₄呈黑色，超细Fe₃0₄粉体可制成磁流体，应用广泛。

(l)检验Fe₃O₄中铁元素的价态：用盐酸溶解Fe₃O₄，取少量溶液滴加 ___，溶液变红；另取少量溶液滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生____。

(2)氧化一沉淀法制备Fe₃O₄

a．向稀硫酸中加入过量铁粉，得到FeS0₄溶液。

b．在N₂保护下，向热NaOH溶液中加入FeSO₄溶液，搅拌，得到Fe(OH)₂浊液。将NaN0₃溶液滴入浊液中，充分反应得到Fe₃O₄同时还有NH₃生成，则反应的离子方程式为____。

(3)超细Fe₃O₄粉体制备

步骤I：称取0. 9925gFeC1₃和1.194gFeCl₂·4H₂O溶于30ml蒸馏水中。

步骤Ⅱ：将溶液加入到三颈烧瓶中(如图所示)，加热至60℃，强力搅拌。

步骤Ⅲ：30min后，不断搅拌下缓慢滴加1mol/LNaOH溶液至pH约  为11。

步骤Ⅳ：加入0. 25g柠檬酸三钠，升温至80℃恒温搅拌th，然后冷却至室温。

步骤V:从液体(胶体)中分离出超细Fe₃O₄粗品。

步骤Ⅵ：用少量蒸馏水和乙醇反复洗涤，60℃真空干燥2h。

①步骤Ⅱ中强力搅拌的目的是__________

②步骤Ⅲ中的混合液变黑，步骤I中Fe³⁺和Fe²⁺物质的量之比约为1:1而不是2:1的原因是_______

③胶体加热且搅拌条件下极容易发生聚沉，则步骤Ⅳ中加入柠檬酸三钠的作用可能为_____

④关于此实验，下列说法正确的是 ___。

A.用一束可见光照射步骤Ⅳ所得溶液会出现一条光亮的通路

B．步骤V能通过直接过滤得到超细Fe₃ O₄

C．步骤Ⅵ中乙醇作用为除水

Answer

KSCN溶液 蓝色沉淀 12Fe(OH)2+NO3-=4Fe3O4+NH3↑+OH-+10H2O 使FeCl3溶液与FeCl2溶液充分混匀 因Fe2+易被氧化，2：1会导致Fe2+不足生成不了Fe3O4 使Fe3O4胶体颗粒不团聚 AC

【解析】

（1）Fe3O4中铁元素的价态为+2、+3价，加入KSCN溶液变红；加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；

（2）Fe(OH)2浊液与NaN03溶液反应生成Fe3O4同时还有NH3生成，则反应的离子方程式为：12Fe(OH)2+NO3-=4Fe3O4+NH3↑+OH-+10H2O；

(3)① 取0.9925g FeCl3和1.194g FeCl2⋅4H2O溶于30mL蒸馏水中,强力搅拌为使其混合充分,为使FeCl3 与FeCl2溶液充分混匀，需强力搅拌； ②步骤I中Fe3+和Fe2+物质的量之比约为1:1，由于Fe2已被空气中的氧气氧化生成Fe3+，导致不能生成Fe3 O4；

③Fe3O4颗粒容易团聚为大颗粒形成沉淀，则不能得到超细Fe3O4粉体，故加入柠檬酸三钠防止其团聚；

④A.步骤Ⅳ所得溶液为超细Fe3 O4胶体，用一束可见光照射步骤Ⅳ所得溶液会出现丁达尔效应，A正确；

B.由题信息可知超细Fe3O4粉体具有磁性，可采用磁铁放在瓶底使其聚集，静置，倾去上层清液即可，B错误；

C.水易溶于乙醇，且乙醇易挥发，可除去粒子表面的水并使其快速干燥，C正确；

（1）Fe3O4中铁元素的价态为+2、+3价，加入KSCN溶液变红；加K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；答案为：KSCN溶液；蓝色沉淀；

（2）Fe(OH)2浊液与NaN03溶液反应生成Fe3O4同时还有NH3生成，则反应的离子方程式为：12Fe(OH)2+NO3-=4Fe3O4+NH3↑+OH-+10H2O；

(3)① 取0.9925g FeCl3和1.194g FeCl2⋅4H2O溶于30mL蒸馏水中,强力搅拌为使其混合充分,为使FeCl3 与FeCl2溶液充分混匀，需强力搅拌；故答案为使FeCl3 与FeCl2溶液充分混匀；

②步骤I中Fe3+和Fe2+物质的量之比约为1:1，由于Fe2已被空气中的氧气氧化生成Fe3+，导致不能生成Fe3 O4，答案为：因Fe2+易被氧化，2：1会导致Fe2+不足生成不了Fe3O4；

③Fe3O4颗粒容易团聚为大颗粒形成沉淀，则不能得到超细Fe3O4粉体，故加入柠檬酸三钠防止其团聚；故答案为使Fe3O4颗粒不团聚；

④A.步骤Ⅳ所得溶液为超细Fe3 O4胶体，用一束可见光照射步骤Ⅳ所得溶液会出现丁达尔效应，A正确；

B.由题信息可知超细Fe3O4粉体具有磁性，可采用磁铁放在瓶底使其聚集，静置，倾去上层清液即可，B错误；

C.水易溶于乙醇，且乙醇易挥发，可除去粒子表面的水并使其快速干燥，C正确；

答案为AC