Ⅰ．新型材料纳米级Fe粉与普通的还原性能铁粉有很大的差异，纳米级Fe粉表面积大、具有超强的磁性，能用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，

Question

Ⅰ．新型材料纳米级Fe粉与普通的还原性能铁粉有很大的差异，纳米级Fe粉表面积大、具有超强的磁性，能用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图1：
（1）生成纳米级Fe的化学方程式为___．
（2）纳米级Fe粉在空气中易自燃成黑色固体，但是生活中的铁丝或铁粉在空气中加热也不能燃烧，其原因是___．
（3）FeCl₂•nH₂O固体加热脱水通常要通入___，理由是___．
Ⅱ．查阅资料：在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe₃O₄．
甲同学用如图2所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的实验：
（4）该装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是___；
乙同学用如图3所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物：
（5）装置C的作用是___．
（6）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了如表实验：

实验步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生
Ⅱ	向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液没有出现血红色

乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO．丙同学认为该结论不正确，他的理由是___用离子方程式表示）．
（7）丁同学称取5.60gFe粉，用乙的装置反应一段时候后，停止加热．将试管内的固体物质在干燥
器中冷却后，称得质量为6.88g．然后将冷却后的固体物质与足量FeCl₃溶液充分反应，消耗FeCl₃
的0.08mol．丁同学实验的固体产物为___．

Answer 1

I．带结晶水的氯化亚铁加热脱水得到FeCl₂，N₂、H₂、FeCl₂在高温条件下得到纳米级Fe，发生的化学反应为FeCl₂+H₂(高温.)/()Fe+2HCl；
（1）根据流程图可知，在高温条件下用氢气还原氯化亚铁可得纳米级F，反应方程式为FeCl₂+H₂(高温.)/()Fe+2HCl，故答案为：FeCl₂+H₂(高温.)/()Fe+2HCl；
（2）纳米级Fe粉与空气接触面积大，反应速率快，所以纳米级Fe粉在空气中易自燃成黑色固体，生活中的铁丝或铁粉表面积较小，所以很难反应，
故答案为：纳米级Fe粉与空气接触面积大，反应速率快；
（3）FeCl₂•nH₂O固体加热脱水通时，亚铁离子能水解生成氢氧化亚铁和氯化氢，为防止FeCl₂水解，FeCl₂•nH₂O固体加热脱水通常要通入干燥的HCl气体，HCl能抑制FeCl₂水解，且通入的HCl气体可带走水蒸气，利于FeCl₂•nH₂O固体脱水，
故答案为：干燥的HCl气体； HCl能抑制FeCl₂水解，且通入的HCl气体可带走水蒸气；
（4）Fe粉与水蒸气在加热条件下反应生成FeO和氢气，方程式为Fe+H₂O（g）(△.)/()FeO+H₂，
故答案为：Fe+H₂O（g）(△.)/()FeO+H₂；
（5）反应物为铁和水蒸气，则装置C用于制备水蒸气，故答案为：制取水蒸气；
（6）如铁粉过量，铁离子能与铁反应生成亚铁离子，反应方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，不能确定是否为FeO，故答案为：2Fe³⁺+Fe=3 Fe²⁺；
（7）3Fe+4H₂O═Fe₃O₄ +4H₂ Fe的质量为5.6g，则n（Fe）=0.1mol，如果这些Fe完全和水蒸气反应，那么应该生成(0.1)/(3)mol 的Fe₃O₄，m（Fe₃O₄）=(0.1)/(3)×M（Fe₃O₄）=7.73g，但是现在只产生了 6.88g 的 固体，就表明 Fe 没有完全反应，还有剩余，则固体产物为Fe₃O₄，
故答案为：Fe₃O₄．