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          納米級Fe3O4顆粒可應用在磁流體領域。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+2H2O
          4FeCl2+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
          氨水受熱易分解、易揮發

          ②“溶解”時,實際投放的
          m
          F
          e
          C
          1
          2
          ?
          4
          H
          2
          O
          m
          F
          e
          C
          1
          3
          ?
          6
          H
          2
          O
          遠大于理論值,其原因是
          “溶解”時,FeCl2在鹽酸存在下,與空氣中的氧氣反應生成FeCl3
          “溶解”時,FeCl2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+CO2
          3ZnFe2O4+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
          V
          CO
          V
          CO
          +
          V
          C
          O
          2
          ,對還原產物的影響如圖所示。溫度在200~1000℃范圍里,要保證還原產物始終為ZnO和Fe3O4,則控制體系中CO的體積分數的范圍為
          0.07<
          V
          CO
          V
          CO
          +
          V
          C
          O
          2
          <0.28
          0.07<
          V
          CO
          V
          CO
          +
          V
          C
          O
          2
          <0.28


          【答案】4FeCl2+O2+4HCl=4FeCl3+2H2O;氨水受熱易分解、易揮發;“溶解”時,FeCl2在鹽酸存在下,與空氣中的氧氣反應生成FeCl3;3ZnFe2O4+CO
          高溫
          3ZnO+2Fe3O4+CO2;0.07<
          V
          CO
          V
          CO
          +
          V
          C
          O
          2
          <0.28
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:282引用:2難度:0.2
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