Question

10．实验室用共沉淀法制备纳米级Fe₃O₄的流程如下：

该方法的关键为促进晶粒形成，并控制晶体生长．试回答下列问题：
（1）该反应原理的是将一定量的FeCl₃、FeCl₂加入到6mol/L的NaOH溶液中，并调节pH=6时，便可得到黑色的糊状物Fe₃O₄，试用离子方程式可表示为该反应Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-=Fe₃O₄+4H₂O．
（2）反应温度需控制在50℃，其方法是B．
A、酒精灯加热控制其温度为50℃B、用水浴加热，并控制水浴温度为50℃
（3）从黑色糊状物的悬浊液中分离出Fe₃O₄的实验操作是过滤．
（4）如何判断沉淀已经洗涤干净取最后的倾出液，取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变血红色则已洗净（或取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴经稀硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生沉淀则已洗净．）．
（5）确认所得Fe₃O₄达到纳米级的简单实验是做丁达尔效应实验（用一支激光笔照射所得产物，如有一条光亮的通路，证明已达纳米级）．

Answer 1

分析 （1）依据流程图分析制备反应过程，是氯化铁、氯化亚铁在氢氧化钠溶液中生成四氧化三铁、水、氯化钠；根据电荷守恒可写出该方程式；
（2）反应条件温度低于100°C，需要用水浴加热，水浴加热温度容易控制，加热均匀；
（3）分离固体和液体通常用过滤操作；
（4）水洗的主要作用是洗去吸附在黑色糊状物表面的Fe³⁺和Cl^-，只要检验其中一个不存在即可；
（5）Fe₃O₄达到纳米级，即在溶液形成胶体，利用胶体的丁达尔效应证明Fe₃O₄达到纳米级；

解答 解：（1）由流程可知，生成Fe₃O₄的反应物为Fe²⁺、Fe³⁺和OH^-，根据电荷守恒可写出该方程式为：Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-=Fe₃O₄+4H₂O，
故答案为：Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-=Fe₃O₄+4H₂O；
（2）低于100℃的温度控制通常用水浴加热法，故选B；
（3）分离固体和液体通常用过滤操作，从黑色糊状物的悬浊液中分离出Fe₃O₄的实验操作是过滤；
故答案为：过滤；
（4）水洗的主要作用是洗去吸附在黑色糊状物表面的Fe³⁺和Cl^-，只要检验其中一个不存在即可，取最后的倾出液，取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变血红色则已洗净（或取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴经稀硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生沉淀则已洗净．），
故答案为：取最后的倾出液，取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变血红色则已洗净（或取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴经稀硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生沉淀则已洗净．）；
（5）Fe₃O₄达到纳米级，即在溶液形成胶体，利用胶体的丁达尔效应证明Fe₃O₄达到纳米级，即做丁达尔效应实验（用一支激光笔照射所得产物，如有一条光亮的通路，证明已达纳米级），
故答案为：做丁达尔效应实验（用一支激光笔照射所得产物，如有一条光亮的通路，证明已达纳米级）．

点评 本题考查了制备实验的设计，流程分析判断，反应条件的应用，实验基本操作的迁移应用能力，解答此类题的关键是一定要注意题中所给的信息，题目难度中等．