Question

3．鐵是生活中常見的金屬．
（1）鐵制品在潮濕的空氣中特別容易生銹（主要成分為Fe₂O₃），除銹的方法很多，寫出鹽酸除鐵銹的化學方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
（2）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，其制備工藝流程如下圖所示：

請回答下列問題：
①納米級Fe粉在氧氣中能自發(fā)燃燒生成黑色固體，此黑色固體的化學式為Fe₃O₄．
②請補充完成上述制備工藝的化學方程式：H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
在制備納米級Fe粉的工藝流程中，N₂的作用是保護．
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)．
為除去樣品中的雜質(zhì)，在無氧環(huán)境下，先加水溶解，然后再過濾、洗滌、烘干．
計算燒堿樣品中雜質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分數(shù)（請列出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）鐵銹的主要成分是氧化鐵，氧化鐵能和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水；
（2）①根據(jù)鐵與氧氣反應生成四氧化三鐵考慮；
②根據(jù)反應前后各種原子種類和數(shù)目不變和氮氣化學性質(zhì)穩(wěn)定考慮；
③根據(jù)鐵不溶于水，氯化亞鐵溶于水進行混合物的分離．

解答 解：（1）氧化鐵能和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式分別為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）①鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，所以黑色固體是四氧化三鐵；
②反應物的分子中含有2個氫原子、一個鐵原子、2個氯原子，生成物中已經(jīng)含有一個鐵原子，還缺少2個氫原子和2個氯原子，所以補充的內(nèi)容是2HCl；氮氣化學性質(zhì)穩(wěn)定，在反應中起保護氣的作用；
③鐵不溶于水，氯化亞鐵溶于水，所以加水溶解，再進行過濾、洗滌干燥即可．
故答案為：（1）Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）①Fe₃O₄；
②2HCl；
③水；過濾

點評 解答本題關(guān)鍵是知道鐵燃燒的產(chǎn)物是四氧化三鐵，能夠靈活運用質(zhì)量守恒定律解決實際問題，知道不溶性固體和液體分離的方法．