Question

新型材料納米級 Fe 粉具有廣泛的用途，它比普通 Fe 粉更易與氧氣反應，其制備工藝流程如圖所示：

請回答下列問題：
①納米級Fe粉在空氣中易自燃．實驗中通入N₂的目的是

 

．
②寫出H₂還原FeCl₂，置換出鐵的化學方程式

 

．
③研究人員發(fā)現(xiàn)最后制得的納米級Fe粉樣品中混有少量的 FeCl₂ 雜質(zhì)．取樣品20g，加入足量的鹽酸，生成氫氣 0.6g．請計算該樣品中單質(zhì)Fe的質(zhì)量分數(shù)（請寫出計算過程）．
【Fe+2HCl=FeCl₂+H₂】【Fe-56，h-1，Cl-35.5】

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：物質(zhì)的制備

分析：①根據(jù)氮氣化學性質(zhì)穩(wěn)定考慮；
②根據(jù)“H₂還原FeCl₂，置換出鐵”和質(zhì)量守恒定律，書寫化學方程式；
③根據(jù)氫氣的質(zhì)量計算出鐵的質(zhì)量，再除以20g計算出鐵的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：①氮氣化學性質(zhì)穩(wěn)定，在反應中起保護氣的作用；因為納米級Fe粉在空氣中易自燃．所以在實驗中通入N₂的目的是防止生成的納米級鐵粉被氧化．
；故填：保護氣，防止生成的納米級鐵粉被氧化；
②根據(jù)“H₂還原FeCl₂，置換出鐵”，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的元素守恒，可知另一種生成物為HCl，則其化學方程式為：H₂+FeCl₂

高溫  .

Fe+2HCl．故填：H₂+FeCl₂

高溫  .

Fe+2HCl；
③由題意：取樣品20g，加入足量的鹽酸，生成氫氣0.6g．
解：設(shè)Fe的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x             0.6g

56

2

=

x

0.6g

x=16.8g
該樣品中單質(zhì)Fe的質(zhì)量分數(shù)為：

16.8g

20g

×100%=84%．
答：該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分數(shù)為84%．
故答案為：84%．

點評：能夠靈活運用質(zhì)量守恒定律解決實際問題，熟悉根據(jù)方程式的簡單計算方法是解題的關(guān)鍵．