Question

【題目】新型材料納米級(jí)鐵粉與普通鐵粉具有不同的性質(zhì)．已知：在不同溫度下，納米級(jí)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同，溫度低于570℃時(shí)，生成FeO；高于570℃時(shí)，生成Fe3O4 ．
（1）寫(xiě)出溫度低于570℃時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
（2）中學(xué)教材中用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，完成鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中使用肥皂液的作用是 ．
（3）乙同學(xué)為了探究實(shí)驗(yàn)后的固體產(chǎn)物是否存在Fe3O4（假定鐵全部反應(yīng)完全）設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案： ①取固體樣品m1g，溶于足量的稀鹽酸；
②向①反應(yīng)后的溶液中加入足量H2O2得溶液X再加氨水，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥；
③將②中所得固體進(jìn)行灼燒，得到紅棕色固體m2g．
溶液X中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為；m1與m2符合關(guān)系時(shí)，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(yàn)反應(yīng)中生成的H2
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O； =0.97
【解析】解：（1）納米級(jí)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，溫度低于570℃時(shí)，生成FeO，反應(yīng)的化學(xué)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(yàn)反應(yīng)中生成的H2，反應(yīng)一段時(shí)間后，有肥皂泡吹起時(shí)，用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡，當(dāng)聽(tīng)到爆鳴聲時(shí)，說(shuō)明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)，所以答案是：檢驗(yàn)反應(yīng)中生成的H2；（3）雙氧水可將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)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(zhì)的量相同，假設(shè)全部是FeO，

2FeO～	Fe2O3
144g	160

m1與m2之比= =0.9；

假設(shè)全部是Fe3O4，

2Fe3O4～	3Fe2O3
464g	480g

m1與m2之比為： = =0.97，

m1與m2之比最少應(yīng)大于 0.97時(shí)，固體樣品中一定存在Fe3O4，

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