【题目】纳米级Fe3O4呈黑色,因其有磁性且粒度小而在磁记录材料、生物功能材料等诸多领域有重要应用,探究其制备和用途意义重大。

(1)还原-沉淀法:①用还原剂Na2SO3将一定量Fe3+可溶盐溶液中的1/3Fe3+还原,使Fe2+和Fe3+的物质的量比为1:2。②然后在①所得体系中加入氨水,铁元素完全沉淀形成纳米Fe3O4。写出②过程的离子方程式:__________________________

当还原后溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1时,由下表数据可知,产品磁性最大,可能的原因是___________________________

c(Fe2+):c(Fe3+)

沉淀性状

磁性大小

1:3

红棕色

92.7%

1:2

棕色

96.5%

2:1

黑色

100%

(2)电化学法也可制备纳米级Fe3O4,用面积为4cm2的不锈钢小球(不含镍、铬)为工作电极,铂丝作阴极,用Na2SO4溶液作为电解液,电解液的pH维持在10左右,电流50mA。生成Fe3O4的电极反应为________________________

(3)已知:H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) △H=+285.5kJ·mol-1,以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如下,完善以下过程Ⅰ的热化学方程式。

过程Ⅰ:________________________________

过程Ⅱ:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) △H=+128.9kJ·mol-1

(4)磁铁矿(Fe3O4)常作冶铁的原料,主要反应为:Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g),该反应的△H<0,T℃时,在IL恒容密闭容器中,加入Fe3O4、CO各0.5mol,10min后反应达到平衡时,容器中CO2的浓度是0.4mol·L-1。

①T℃时,10min内用Fe3O4表示的平均反应速率为_____g·min-1

②其他条件不变时,该反应在不同温度下,CO2含量随时间的变化φ(CO2)-t曲线如图所示,温度T1、T2、T3由大到小的关系是_________________,判断依据是___________________

 0  191438  191446  191452  191456  191462  191464  191468  191474  191476  191482  191488  191492  191494  191498  191504  191506  191512  191516  191518  191522  191524  191528  191530  191532  191533  191534  191536  191537  191538  191540  191542  191546  191548  191552  191554  191558  191564  191566  191572  191576  191578  191582  191588  191594  191596  191602  191606  191608  191614  191618  191624  191632  203614 

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