Question

3．納米磁性流體材料應用于減震、醫(yī)療器械等高科技領域．圖是制備納米Fe₃O₄磁流體的兩種流程：

（1）分析流程圖中的兩種流程，其中流程2（填“流程1”、“流程2”）所有反應不涉及氧化還原反應．
（2）步驟①反應的離子方程式為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（3）步驟②中，若要保持50℃的溫度，操作方法是將反應裝安放在水浴中加熱．
（4）步驟③制備Fe₃O₄磁流體的化學方程式為3FeCl₂+H₂O₂+6NaOH=Fe₃O₄↓+6NaCl+4H₂O
（5）流程2中FeCl₃和FeCl₂制備Fe₃O₄磁流體，理論上FeCl₃和FeCl₂物質(zhì)的量之比為2：1
（6）用K₂Cr₂O₇可測定Fe₃O₄磁流體中的Fe²⁺含量．若Fe₃O₄磁流體與K₂Cr₂O₇充分反應消耗了0.01mol•L^-1的K₂Cr₂O₇標準溶液100mL，K₂Cr₂O₇被還原成Cr³⁺，則磁流體中含F(xiàn)e²⁺的物質(zhì)的量為0.006mol．若K₂Cr₂O₇標準溶液裝在酸式滴定管中，滴定前平視、滴定后仰視刻度線，則測定結(jié)果偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 氯化鐵溶液中加入鐵屑過濾得到溶液C為氯化亞鐵溶液，加入消泡劑和分散劑通入氮氣保護置于50°C容器中得到溶液D，加入氫氧化鈉溶液和過氧化氫得到磁性氧化鐵，氯化鐵和氯化亞鐵混合溶液A加入過量氨水攪拌在一定溫度和PH條件下生成沉淀B，通過操作a得到磁性氧化鐵，
（1）流程1中存在鐵和氯化鐵反應為氧化還原反應，流程2中發(fā)生的是復分解反應；
（2）步驟①反應為鐵還原鐵離子生成亞鐵離子；
（3）溫度低于100°C的加熱條件可以用水浴加熱；
（4）步驟③制備Fe₃O₄磁流體，是過氧化氫在氫氧化鈉溶液中和氯化亞鐵反應生成四氧化三鐵、氯化鈉和水；
（5）流程2中FeCl₃和FeCl₂制備Fe₃O₄磁流體，四氧化三鐵可以看做Fe₂O₃•FeO，結(jié)合元素守恒判斷；
（6）用K₂Cr₂O₇可測定Fe₃O₄磁流體中的Fe²⁺含量，K₂Cr₂O₇被還原成Cr³⁺，依據(jù)反應的離子方程式定量關系計算，Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；誤差分析可以依據(jù)標準溶液體積變化分析判斷；

解答 解：（1）氯化鐵和鐵反應生成醋酸氯化亞鐵，反應的離子方程式Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，所以流程1中一定存在氧化還原反應，流程2中，溶液A為氯化鐵和氯化亞鐵的混合溶液加入氨水生成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵，經(jīng)過操作最后得到四氧化三鐵，過程中無元素化合價變化，流程2無氧化還原反應，
故答案為：流程2；
（2）步驟①反應為鐵還原鐵離子生成亞鐵離子，反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）步驟②中，若要保持50℃的溫度，操作方法是：將反應裝安放在水浴中加熱，
故答案為：將反應裝安放在水浴中加熱；
（4）步驟③制備Fe₃O₄磁流體，是過氧化氫在氫氧化鈉溶液中和氯化亞鐵反應生成四氧化三鐵、氯化鈉和水，反應的化學方程式為：3FeCl₂+H₂O₂+6NaOH=Fe₃O₄↓+6NaCl+4H₂O，
故答案為：3FeCl₂+H₂O₂+6NaOH=Fe₃O₄↓+6NaCl+4H₂O；
（5）流程2中FeCl₃和FeCl₂制備Fe₃O₄磁流體，四氧化三鐵可以看做Fe₂O₃•FeO，理論上FeCl₃和FeCl₂物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：2：1； 
（6）用K₂Cr₂O₇可測定Fe₃O₄磁流體中的Fe²⁺含量．若Fe₃O₄磁流體與K₂Cr₂O₇充分反應消耗了0.01mol•L^-1的K₂Cr₂O₇標準溶液100mL，K₂Cr₂O₇被還原成Cr³⁺，依據(jù)反應的離子方程式定量關系計算，
             Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
                   1             6
0.01mol•L^-1×0.1L      0.006mol
若K₂Cr₂O₇標準溶液裝在酸式滴定管中，滴定前平視、滴定后仰視刻度線讀取標準溶液體積增大，測定結(jié)果偏大，
故答案為：0.006 mol；偏大；

點評 本題考查了物質(zhì)分離制備、物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應分析判斷、反應離子方程式和化學方程式書寫，注意鐵及其化合物性質(zhì)的分析應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．