納米級Fe3O4顆??蓱迷诖帕黧w領域。制備Fe3O4的一種方法如圖所示。

“沉淀”時的反應為:2FeCl3+FeCl2+8NH3?H2O=Fe3O4↓+8NH4Cl+4H2O
(1)FeCl2可以用廢鐵屑與過量的稀鹽酸反應制得。向鹽酸酸化的FeCl2溶液中通入O2可生成FeCl3和H2O,該反應的化學方程式為 4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O。
(2)“沉淀”時需控制溶液的pH與反應的溫度。
①“沉淀”時需要控制反應溫度為不宜過高,其原因是 氨水受熱易分解、易揮發(fā)氨水受熱易分解、易揮發(fā)。
②“溶解”時,實際投放的m(FeC12?4H2O)m(FeC13?6H2O)遠大于理論值,其原因是 “溶解”時,F(xiàn)eCl2在鹽酸存在下,與空氣中的氧氣反應生成FeCl3“溶解”時,F(xiàn)eCl2在鹽酸存在下,與空氣中的氧氣反應生成FeCl3。
(3)ZnO?Fe3O4的性能比Fe3O4更好。
①高溫下,鐵酸鋅(ZnFe2O4)可被CO選擇性還原為ZnO和Fe3O4,CO轉化為CO2。該反應的化學方程式為 3ZnFe2O4+CO高溫 3ZnO+2Fe3O4+CO23ZnFe2O4+CO高溫 3ZnO+2Fe3O4+CO2。
②在恒壓條件下,反應溫度、反應體系中CO的體積分數(shù)V(CO)V(CO)+V(CO2),對還原產(chǎn)物的影響如圖所示。溫度在200~1000℃范圍里,要保證還原產(chǎn)物始終為ZnO和Fe3O4,則控制體系中CO的體積分數(shù)的范圍為 0.07< V(CO)
V(CO)+V(CO2)<0.280.07< V(CO)
V(CO)+V(CO2)<0.28。

m
(
F
e
C
1
2
?
4
H
2
O
)
m
(
F
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C
1
3
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6
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高溫
高溫
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CO
)
+
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)
V ( CO ) |
V
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C
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2
)
V ( CO ) |
V
(
CO
)
+
V
(
C
O
2
)
【考點】物質的相互轉化和制備.
【答案】4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O;氨水受熱易分解、易揮發(fā);“溶解”時,F(xiàn)eCl2在鹽酸存在下,與空氣中的氧氣反應生成FeCl3;3ZnFe2O4+CO 3ZnO+2Fe3O4+CO2;0.07<
<0.28
高溫
V ( CO ) |
V
(
CO
)
+
V
(
C
O
2
)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:282引用:2難度:0.2
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