Question

【題目】新型材料納米級鐵粉與普通鐵粉具有不同的性質．已知：在不同溫度下，納米級鐵粉與水蒸氣反應的固體產物不同，溫度低于570℃時，生成FeO；高于570℃時，生成Fe3O4 ．
（1）寫出溫度低于570℃時反應的化學方程式 ．
（2）中學教材中用如圖所示實驗裝置，完成鐵粉與水蒸氣反應的演示實驗．實驗中使用肥皂液的作用是 ．
（3）乙同學為了探究實驗后的固體產物是否存在Fe3O4（假定鐵全部反應完全）設計下列實驗方案： ①取固體樣品m1g，溶于足量的稀鹽酸；
②向①反應后的溶液中加入足量H2O2得溶液X再加氨水，充分反應后，過濾、洗滌、干燥；
③將②中所得固體進行灼燒，得到紅棕色固體m2g．
溶液X中發生氧化還原反應的離子方程式為；m1與m2符合關系時，才能確定固體樣品中一定只存在Fe3O4 ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe+H2O（g） ?FeO+H2
（2）檢驗反應中生成的H2
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O； =0.97
【解析】解：（1）納米級鐵粉與水蒸氣反應，溫度低于570℃時，生成FeO，反應的化學方程式為：Fe+H2O（g） FeO+H2，

所以答案是：Fe+H2O（g） FeO+H2；（2）使用肥皂液的作用是檢驗反應中生成的H2，反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到爆鳴聲時，說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應，所以答案是：檢驗反應中生成的H2；（3）雙氧水可將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，離子方程式為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，

固體樣品m1克與紅棕色固體m2克所含鐵元素的物質的量相同，假設全部是FeO，

2FeO～	Fe2O3
144g	160

m1與m2之比= =0.9；

假設全部是Fe3O4，

2Fe3O4～	3Fe2O3
464g	480g

m1與m2之比為： = =0.97，

m1與m2之比最少應大于 0.97時，固體樣品中一定存在Fe3O4，

所以答案是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O； =0.97．