纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4...

纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下：

Ⅰ.Fe2+的氧化：将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a，再加入H2O2溶液，立即得到FeO(OH)红棕色悬浊液。

(1)①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀，该反应的离子方程式是___。

②上述反应完成后，测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系，结果如下：

用离子方程式解释FeO(OH)生成后溶液pH下降的原因：___。

(2)经检验：当a=7时，产物中存在大量Fe2O3。对Fe2O3的产生提出两种假设：

i.反应过程中溶液酸性增强，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化；

ii.溶液中存在少量Fe2+，导致FeO(OH)向Fe2O3的转化。

①分析，假设i不成立的实验依据是___。

②其他条件相同时，向FeO(OH)浊液中加入不同浓度Fe2+，30 min后测定物质的组成，结果如表：

以上结果表明：___。

(3)a=7和a=9时，FeO(OH)产率差异很大的原因是___。

Ⅱ.Fe2+和Fe3+共沉淀：向FeO(OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶波和NaOH浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米Fe3O4。

(4)共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。

①共沉淀pH过高时，会导致FeSO4溶液被快速氧化；共沉淀pH过低时，得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是___。

②已知N=，其他条件一定时，测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如图所示：

经理论分析，N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高，事实并非如此的可能原因是___。

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纳米Fe3O4在磁流体、催化剂、医学等领域具有广阔的应用前景。氧化共沉淀制备纳米Fe3O4的方法如下：

I．Fe2+的氧化：将FeSO4溶液用NaOH溶液调节pH至a，再加入H2O2溶液，立即得到 FeO( OH)红棕色悬浊液。

（1）①若用NaOH溶液调节pH过高会产生灰白色沉淀，该反应的离子方程式是 _____________。

②上述反应完成后，测得a值与FeO(OH)产率及其生成后溶液pH的关系，结果如下：

用离子方程式解释FeO( OH)生成后溶液pH下降的原因：____。

（2）经检验：当a=7时，产物中存在大量Fe2O3。对Fe2 O3的产生提出两种假设：

i．反应过程中溶液酸性增强，导致FeO( OH)向Fe2 O3的转化；

ii．溶液中存在少量Fe2+，导致FeO( OH)向Fe2O3的转化。

①经分析，假设i不成立的实验依据是____。

②其他条件相同时，向FeO( OH)浊液中加入不同浓度Fe2+，30 min后测定物质的组成，结果如下：

以上结果表明：____。

③ a=7和a =9时，FeO( OH)产率差异很大的原因是____。

Ⅱ．Fe2+和Fe3+共沉淀：向FeO( OH)红棕色悬浊液中同时加入FeSO4溶液和NaOH浓溶液进行共沉淀，再将此混合液加热回流、冷却、过滤、洗涤、干燥，得到纳米Fe3O4。

（3）共沉淀时的反应条件对产物纯度和产率的影响极大。

①共沉淀pH过高时，会导致FeSO4溶液被快速氧化；共沉淀pH过低时，得到的纳米Fe3O4中会混有的物质是____。

②已知N=n[FeO(OH)]/n(Fe2+)，其他条件一定时，测得纳米Fe3O4的产率随N的变化曲线如下图所示：

经理论分析，N=2共沉淀时纳米Fe3O4产率应最高，事实并非如此的可能原因是_________。

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（12分）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一，常用作记录材料，磁流体材料，催化剂，电子材料等。其在生物技术领域和医学领域也有很好的应用前景。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图示：

请回答下列问题：（1）实验室保存溶液A时，需加入。

（2）为了得到较纯的纳米Fe₃O₄，FeSO₄·7H₂O 和 FeCl₃·6H₂O的物质的量之比最好应为，在此条件下，检验铁元素是否沉淀完全的实验操作是。

（3）写出制备纳米Fe₃O₄的离子反应方程式。

（4）共沉淀法的主要不足是：①得到的Fe₃O₄纳米粒子间存在团聚现象

②。

（5）磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe₃O₄磁硫体的说法中不正确的是：。

A、纳米Fe₃O₄磁硫体分散系属于溶液。

B、纳米Fe₃O₄磁硫体可以通过渗析法得到提纯。

C、当一束可见光通过该磁硫体时会出现光亮的通路。

D、纳米Fe₃O₄磁硫体比较稳定。

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纳米Fe3O4在生物医学和催化剂载体等领域应用前景光明。其制备流程如下：

已知：锌单质溶于强碱生成ZnO22-；Zn（OH）2既能溶于强酸又能溶于强碱。

请回答下列问题：

(l)用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有___。

A.去除油污　　 B．溶解镀锌层　　 C．去除铁锈　　 D．钝化

(2)步骤②生成Zn(OH)2沉淀的离子方程式为____，用离子方程式结合文字说明该步骤pH不能过小的原因____。调节pH的最佳方法是向溶液中通入____（填化学式）。

(3)步骤④反应的离子方程式为_____；为确保纳米Fe3O4粒子的纯度，应调整原溶液中Fe2+与所加H2O2的物质的量之比为_______。

(4)步骤⑤制得Fe3O4纳米粒子的过程，需要在无氧环境下进行，说明理由__________；T业生产中可采取___________措施提供无氧环境。

(5)步骤⑤ _______（填“能”或“不能”）用减压过滤（抽滤）得到纳米Fe3O4粒子？理由是___________。

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磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛，其制备方法有多种，“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下：

（1）Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间，实验室控制该温度的最佳方法是___________。

（2）Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是_____________________________________。

（3）操作Ⅲ包含的方法有_______________。

（4）检验纳米Fe3O4中含有+2价铁元素的方法是_________________________________。

（5）某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4:

① 制备时该同学选择n(Fe3+)∶n(Fe2+)小于2∶1，原因是_______________________。

②经过多次实验发现，当混合溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1时，容易得到理想的纳米Fe3O4。该实验室无FeCl2溶液，现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4，配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1混合溶液的方法是_____________________（其它试剂和仪器自选）。

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磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛，其制备方法有多种，“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下：

（1）Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间，实验室控制该温度的最佳方法是____。

（2）Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。

（3）操作Ⅲ包含的方法有______。

（4）检验Fe3O4中含有+2价铁元素的方法是______。

（5）某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4，当混合溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1时，容易得到理想的纳米Fe3O4。

① 实际制备时选择n(Fe3+)∶n(Fe2+)小于2∶1，原因是_____。

② 该实验室无FeCl2溶液，现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4，配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)＝1∶1混合溶液的方法是____________（其它试剂自选）。

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核磁共振造影增强剂用于疾病诊断，还可作为药物载体用于疾病的治疗。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如下：

下列有关叙述不合理的是：（    ）

A．纳米四氧化三铁具有磁性作为药物载体用于疾病的治疗

B．反应③的化学方程式是：6FeOOH+CO=2Fe₃O₄+3H₂O+CO₂

C．纳米四氧化三铁分散在适当溶剂中，它与溶液分散质直径相当

D．在反应②环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解

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纳米磁性流体材料广泛应用于减震、医疗器械、声音调节等高科技领域。下图是制备纳米Fe3O4磁流体的两种流程：

（1）分析流程图中的两种流程，其中______（填“流程1”、“流程2”）所有反应不涉及氧化还原反应。步骤①反应的离子方程式为____________。

（2）步骤②保持50℃ 的方法是_____________。

（3）步骤③中加入的H2O2电子式是_______，步骤③制备Fe3O4磁流体的化学方程式为_______。

（4）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_____。己知沉淀B为四氧化三铁．步骤⑤中操作a具体的步骤是____________。

（5）利用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，则磁流体中含有Fe2+的物质的量为_____mol。

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纳米磁性流体材料广泛应用于减震、医疗器械、声音调节等高科技领域。下图是制备纳米Fe3O4磁流体的两种流程：

（1）分析流程图中的两种流程，其中______（填“流程1”、“流程2”）所有反应不涉及氧化还原反应。步骤①反应的离子方程式为____________。

（2）步骤②保持50℃ 的方法是_____________。

（3）步骤③中加入的H2O2电子式是_______，步骤③制备Fe3O4磁流体的化学方程式为_______。

（4）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_____。己知沉淀B为四氧化三铁．步骤⑤中操作a具体的步骤是____________。

（5）利用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，则磁流体中含有Fe2+的物质的量为______mol。

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纳米氧化亚铜在水的光解等领域具有极大应用潜能，是极具开发前景的绿色环保光催化剂。目前主要的合成方法有电解法、高温固相法等。

（1）有研究表明阳极氧化法成功制得了Cu2O 纳米阵列，装置如图：

该电池的阳极反应方程式为　　　　　　　　 离子交换膜为_______(填阳或阴)离子交换膜，铜网应连接电源的_____极。

（2）在高温下用甲烷将粉状CuO 还原也可制得Cu2O。

已知：①2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)；△H = -169kJ/mol

②CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；△H = -846.3 kJ/mol

③ Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)；△H = -157 kJ/mol

则该反应的热化学方程式是：__________。

（3）在相同的密闭容器中，用等质量的三种纳米Cu2O(用不同方法制得)分别进行催化分解水的实验：2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) △H>0。水蒸气浓度随时间t变化如下表所示：

①对比实验的温度：T2　　　　 T1(填“﹥”“﹤”或“﹦”)，原因是___________________。

②实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=　　　　　　　　

③比较不同方法制得的Cu2O的催化效果应选用__________组实验，原因是___________。

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