Fe3O4顆粒在磁記錄材料、特殊催化劑、磁流體等領域廣泛應用。制備Fe3O4的一種方法如圖1所示。
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查閱資料：
①+2價的鐵元素容易被空氣中的氧氣氧化；
②“沉淀”時的反應為：2FeCl3+FeCl2+8NH3?H2O═Fe3O4↓+8NH4Cl+4H2O。
（1）向酸化FeCl2溶液中通入O2可將其轉化為FeCl3，該反應的方程式為 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”時反應溫度不宜過高的原因是 氨水受熱易分解、易揮發(fā)氨水受熱易分解、易揮發(fā)。
②判斷“沉淀”已完全的方法是向靜置所得上層清液中滴加 靜置后，向上層清液中滴加NH3?H2O，如果不再產生沉淀靜置后，向上層清液中滴加NH3?H2O，如果不再產生沉淀，則說明沉淀已經完全。
③“溶解”時，實際投放的m（FeCl2?4H2O）m（FeCl3?6H2O）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）制得的Fe3O4樣品中混有少量FeOOH，為了測定Fe3O4的純度，取2.000g樣品，進行控溫加熱，該溫度下，FeOOH分解成Fe2O3，而Fe3O4不發(fā)生反應。充分加熱后，所得固體的質量為1.982g,則該樣品中Fe3O4的純度是 91.10%91.10%。
（4）ZnO?Fe3O4的性能比Fe3O4更好。高溫下，鐵酸鋅（ZnFe2O4）可被CO選擇性還原為ZnO和Fe3O4，同時產生CO2。
①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[V（CO）V（CO）+V（CO2）]對還原產物的影響如圖2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（CO2）＜0.280.07＜V（CO）V（CO）+V（CO2）＜0.28。
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m
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高溫
高溫
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【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)；靜置后，向上層清液中滴加NH3?H2O，如果不再產生沉淀；“溶解”時，FeCl2在鹽酸存在下，與空氣中的氧氣反應生成FeCl3；91.10%；3ZnFe2O4+CO 3ZnO+2Fe3O4+CO2；0.07＜＜0.28
高溫
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/7/1 8:0:9組卷：97引用：1難度：0.3
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