首页 > 中学化学试题 > 题目详情
纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下: Ⅰ.Fe2+的氧化:将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a,再加入H2O2溶液,立即得到Fe...
题目内容:
纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下:
Ⅰ.Fe2+的氧化:将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a,再加入H2O2溶液,立即得到FeO(OH)红棕色悬浊液。
(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀,该反应的离子方程式是___。
②上述反应完成后,测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系,结果如下:
a | 7.0 | 8.0 | 9.0 |
FeO(OH)的产率 | <50% | 95% | >95% |
FeO(OH)生成后pH | 接近4 | 接近4 | 接近4 |
用离子方程式解释FeO(OH)生成后溶液pH下降的原因:___。
(2)经检验:当a=7时,产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设:
i.反应过程中溶液酸性增强,导致FeO(OH)向Fe2O3的转化;
ii.溶液中存在少量Fe2+,导致FeO(OH)向Fe2O3的转化。
①分析,假设i不成立的实验依据是___。
②其他条件相同时,向FeO(OH)浊液中加入不同浓度Fe2+,30 min后测定物质的组成,结果如表:
c(Fe2+)/mol⋅L-1 | FeO(OH)百分含量/% | Fe2O3百分含量/% |
0.00 | 100 | 0 |
0.01 | 40 | 60 |
0.02 | 0 | 100 |
以上结果表明:___。
(3)a=7和a=9时,FeO(OH)产率差异很大的原因是___。
Ⅱ.Fe2+和Fe3+共沉淀:向FeO(OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶波和NaOH浓溶液进行共沉淀,再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥,得到纳米Fe3O4。
(4)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。
①共沉淀pH过高时,会导致FeSO4溶液被快速氧化;共沉淀pH过低时,得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是___。
②已知N=,其他条件一定时,测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如图所示:
经理论分析,N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高,事实并非如此的可能原因是___。
本题链接: