Fe/Fe
3O
4磁性材料在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,其制備過程如下(各步均在N
2氛圍中進(jìn)行):
①稱取9.95gFeCl
2?4H
2O(M
r═199),配成50mL溶液,轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中。
②向三頸燒瓶中加入100mL14mol?L
-1KOH溶液。
③持續(xù)磁力攪拌,將FeCl
2溶液以2mL?min
-1的速度全部滴入三頸燒瓶中,100℃下回流3h。
④冷卻后過濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在40℃干燥。
⑤管式爐內(nèi)焙燒2h,得產(chǎn)品3.24g。
部分裝置如圖:
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是
(球形)冷凝管
(球形)冷凝管
;使用恒壓滴液漏斗的原因是
保持氣壓平衡,使液體順利流下
保持氣壓平衡,使液體順利流下
。
(2)實驗室制取N
2有多種方法,請根據(jù)元素化合物知識和氧化還原反應(yīng)相關(guān)理論,結(jié)合以下供選試劑和裝置,選出一種可行的方法,化學(xué)方程式為
2NH
3+3CuO
3Cu+N
2+3H
2O (或NH
4Cl+NaNO
2NaCl+2H
2O+N
2↑ )
2NH
3+3CuO
3Cu+N
2+3H
2O (或NH
4Cl+NaNO
2NaCl+2H
2O+N
2↑ )
,對應(yīng)的裝置為
A(或B)
A(或B)
(填標(biāo)號)。
可供選擇的試劑:CuO(s)、NH
3(g)、Cl
2(g)、O
2(g)、飽和NaNO
2(aq)、飽和NH
4Cl(aq)可供選擇的發(fā)生裝置(凈化裝置略去):
(3)三頸燒瓶中反應(yīng)生成了Fe和Fe
3O
4,離子方程式為
4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O
。
(4)為保證產(chǎn)品性能,需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好,可采取的措施有
AD
AD
。
A.采用適宜的滴液速度
B.用鹽酸代替KOH溶液,抑制Fe
2+水解
C.在空氣氛圍中制備
D.選擇適宜的焙燒溫度
(5)步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈,應(yīng)選擇的試劑為
稀硝酸、硝酸銀溶液
稀硝酸、硝酸銀溶液
。
(6)該實驗所得磁性材料的產(chǎn)率為
90.0%
90.0%
(保留3位有效數(shù)字)。