题目内容

3．纳米磁性流体材料应用于减震、医疗器械等高科技领域．图是制备纳米Fe3O4磁流体的两种流程：

（1）分析流程图中的两种流程，其中流程2（填“流程1”、“流程2”）所有反应不涉及氧化还原反应．
（2）步骤①反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+．
（3）步骤②中，若要保持50℃的温度，操作方法是将反应装安放在水浴中加热．
（4）步骤③制备Fe3O4磁流体的化学方程式为3FeCl2+H2O2+6NaOH=Fe3O4↓+6NaCl+4H2O
（5）流程2中FeCl3和FeCl2制备Fe3O4磁流体，理论上FeCl3和FeCl2物质的量之比为2：1
（6）用K2Cr2O7可测定Fe3O4磁流体中的Fe2+含量．若Fe3O4磁流体与K2Cr2O7充分反应消耗了0.01mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液100mL，K2Cr2O7被还原成Cr3+，则磁流体中含Fe2+的物质的量为0.006mol．若K2Cr2O7标准溶液装在酸式滴定管中，滴定前平视、滴定后仰视刻度线，则测定结果偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

分析 氯化铁溶液中加入铁屑过滤得到溶液C为氯化亚铁溶液，加入消泡剂和分散剂通入氮气保护置于50°C容器中得到溶液D，加入氢氧化钠溶液和过氧化氢得到磁性氧化铁，氯化铁和氯化亚铁混合溶液A加入过量氨水搅拌在一定温度和PH条件下生成沉淀B，通过操作a得到磁性氧化铁，
（1）流程1中存在铁和氯化铁反应为氧化还原反应，流程2中发生的是复分解反应；
（2）步骤①反应为铁还原铁离子生成亚铁离子；
（3）温度低于100°C的加热条件可以用水浴加热；
（4）步骤③制备Fe3O4磁流体，是过氧化氢在氢氧化钠溶液中和氯化亚铁反应生成四氧化三铁、氯化钠和水；
（5）流程2中FeCl3和FeCl2制备Fe3O4磁流体，四氧化三铁可以看做Fe2O3•FeO，结合元素守恒判断；
（6）用K2Cr2O7可测定Fe3O4磁流体中的Fe2+含量，K2Cr2O7被还原成Cr3+，依据反应的离子方程式定量关系计算，Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；误差分析可以依据标准溶液体积变化分析判断；

解答 解：（1）氯化铁和铁反应生成醋酸氯化亚铁，反应的离子方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+，所以流程1中一定存在氧化还原反应，流程2中，溶液A为氯化铁和氯化亚铁的混合溶液加入氨水生成氢氧化铁、氢氧化亚铁，经过操作最后得到四氧化三铁，过程中无元素化合价变化，流程2无氧化还原反应，
故答案为：流程2；
（2）步骤①反应为铁还原铁离子生成亚铁离子，反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（3）步骤②中，若要保持50℃的温度，操作方法是：将反应装安放在水浴中加热，
故答案为：将反应装安放在水浴中加热；
（4）步骤③制备Fe3O4磁流体，是过氧化氢在氢氧化钠溶液中和氯化亚铁反应生成四氧化三铁、氯化钠和水，反应的化学方程式为：3FeCl2+H2O2+6NaOH=Fe3O4↓+6NaCl+4H2O，
故答案为：3FeCl2+H2O2+6NaOH=Fe3O4↓+6NaCl+4H2O；
（5）流程2中FeCl3和FeCl2制备Fe3O4磁流体，四氧化三铁可以看做Fe2O3•FeO，理论上FeCl3和FeCl2物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1； 
（6）用K2Cr2O7可测定Fe3O4磁流体中的Fe2+含量．若Fe3O4磁流体与K2Cr2O7充分反应消耗了0.01mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液100mL，K2Cr2O7被还原成Cr3+，依据反应的离子方程式定量关系计算，
             Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
                   1             6
0.01mol•L-1×0.1L      0.006mol
若K2Cr2O7标准溶液装在酸式滴定管中，滴定前平视、滴定后仰视刻度线读取标准溶液体积增大，测定结果偏大，
故答案为：0.006 mol；偏大；

点评 本题考查了物质分离制备、物质性质、氧化还原反应分析判断、反应离子方程式和化学方程式书写，注意铁及其化合物性质的分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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13．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验宣里从海藻中提取碘的过程如图：

请填写下列空白：
（1）灼烧海藻时，应在坩埚（填写仪器名称）中进行，
（2）将海藻灼烧成灰，目的是A（选填编号）
A．除去海带中的有机物B．除去海带中的无机物
C．将碘元素转化为I-
D．将碘元素氧化为I2
（3）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①过滤、②萃取（分液）．
（4）提取操作步骤②通常在分液漏斗（填写仪器名称）中进行，
（5）假设步骤②选用试剂CCl4，那么选择的理由是BC（选填编号）
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C．CCl4不溶于水D．CCl4是无色易挥发的液体
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14．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（　　）
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18．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO3曾先后用于加碘盐中．碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃开始分解．KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3，然后再用KOH中和的方法进行生产．
（1）完成并配平第一步反应的化学方程式：5H2O2+1I2→2HIO3+4H2O，比较氧化性强弱：H2O2＞HIO3 （填“＞”、“＜”或“=”）
（2）烹饪时，含KIO3 的食盐常在出锅前加入，其原因是在较高温度下KIO3 易分解．
（3）若制得1.28kgKIO3 固体，理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水1.7kg．
8．下列实验可达到预期目的是（　　）
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B．用乙醇萃取碘水中的碘
C．用分液漏斗分离乙醇和乙酸
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15．提纯下列物质（括号内物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（　　）
选项被提纯的物质除杂试剂分离方法
A乙酸乙酯（乙酸）CCl4萃取、分液
B苯（苯酚）浓溴水过滤
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A．AB．BC．CD．D
12．某同学在实验室做铜与浓硫酸反应的实验．
（1）写出反应的化学方程式2H2SO4（浓）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
停止加热，将试管中的混合物冷却后倒入装有冷水的烧杯中，搅拌、静置，观察到烧杯底部有黑色物质．于是他对黑色物质进行了探究．
（2）该同学假设黑色物质是CuO．检验过程如下：
【查阅文献：检验微量Cu2+的方法是：向试液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若产生红褐红沉淀，证明有Cu2+】该同学的实验操作：
①将CuO放入稀硫酸中，一段时间后，滴加K4[Fe（CN）6]溶液，产生红褐色沉淀．
②将黑色物质放入稀硫酸中，一段时间后，滴加K4[Fe（CN）6]溶液，未见红褐色沉淀．
实验①的目的是做对比实验由该检验过程所得结论是黑色沉淀中不含CuO．
（3）再次假设，黑色物质是铜的硫化物．实验如下：
现象
1A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2A试管内上方出现浅红棕色气体
3B试管中出现白色沉淀
①现象2说明黑色物质具有还原性．
②A试管上方产生浅红棕色气体的化学方程式是2NO+O2=2NO2．
③能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是B试管中出现白色沉淀．
（4）以上实验说明，黑色物质中存在铜的硫化物．进一步实验后证明黑色物质是CuS与Cu2S的混合物．已知1molCu2S与稀硝酸反应转移8mole-，写出试管A中Cu2S溶解的化学方程式3Cu2S+20HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$6Cu（NO3）2+3SO2↑+8NO↑+10H2O．
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