納米Fe₃O₄在磁流體、催化劑、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氧化共沉淀制備納米Fe₃O₄的方法如下：
1，F(xiàn)e²⁺的氧化：將FeSO₄溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至a,再加入H₂O₂溶液，立即得到 FeO（ OH）紅棕色懸濁液。
（1）①若用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH過高會產(chǎn)生灰白色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是

Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓

Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓

②上述反應(yīng)完成后，測得a值與FeO（OH）產(chǎn)率及其生成后溶液pH的關(guān)系，結(jié)果如下：

a	7.0	8.0	9.0
FeO（OH）的產(chǎn)率	＜50%	95%	＞95%
FeO（OH）生成后pH	接近4	接近4	接近4

用離子方程式解釋FeO（ OH）生成后溶液pH下降的原因：

2Fe²⁺+4OH^-+H₂O₂=2FeO（ OH）+2H₂O

2Fe²⁺+4OH^-+H₂O₂=2FeO（ OH）+2H₂O

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（2）經(jīng)檢驗(yàn)：當(dāng)a=7時，產(chǎn)物中存在大量Fe₂O₃．對Fe₂O₃的產(chǎn)生提出兩種假設(shè)：
i.反應(yīng)過程中溶液酸性增強(qiáng)，導(dǎo)致FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化；
ii.溶液中存在少量Fe²⁺，導(dǎo)致FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化。
①分析，假設(shè)i不成立的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是

a=8或9時反應(yīng)后溶液PH均接近于4即反應(yīng)過程中溶液酸性均增強(qiáng)

a=8或9時反應(yīng)后溶液PH均接近于4即反應(yīng)過程中溶液酸性均增強(qiáng)

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②其他條件相同時，向FeO（ OH）濁液中加入不同濃度Fe²⁺，30min后測定物質(zhì)的組成，結(jié)果如表：

c（Fe2+）/mol?L-1	FeO（OH）百分含量/%	Fe2O3百分含量/%
0.00	100	0
0.01	40	60
0.02	0	100

以上結(jié)果表明：

溶液中存在少量Fe²⁺可導(dǎo)致FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，且溶液中亞鐵離子含量越高，相同時間內(nèi)FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化的越多

溶液中存在少量Fe²⁺可導(dǎo)致FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化，且溶液中亞鐵離子含量越高，相同時間內(nèi)FeO（ OH）向Fe₂O₃的轉(zhuǎn)化的越多

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（3）a=7和a=9時，F(xiàn)eO（ OH）產(chǎn)率差異很大的原因是

a=9時溶液中幾乎無亞鐵離子，而a=7時溶液中還存在亞鐵離子

a=9時溶液中幾乎無亞鐵離子，而a=7時溶液中還存在亞鐵離子

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Ⅱ．Fe²⁺和Fe³⁺共沉淀：向FeO（ OH）紅棕色懸濁液中同時加入FeSO₄溶液和NaOH濃溶液進(jìn)行共沉淀，再將此混合液加熱回流、冷卻、過濾、洗滌、干燥，得到納米Fe₃O₄。
（4）共沉淀時的反應(yīng)條件對產(chǎn)物純度和產(chǎn)率的影響極大。
①共沉淀pH過高時，會導(dǎo)致FeSO₄溶液被快速氧化；共沉淀pH過低時，得到的納米Fe₃O₄中會混有的物質(zhì)是

Fe₂O₃

Fe₂O₃

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②已知N=n[FeO（OH）]/n（Fe²⁺），其他條件一定時，測得納米Fe₃O₄的產(chǎn)率隨N的變化曲線如圖所示：
經(jīng)理論分析，N=2共沉淀時納米Fe₃O₄產(chǎn)率應(yīng)最高，事實(shí)并非如此的可能原因是

實(shí)際操作過程中會有部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子，故N=2時，參與共沉淀的亞鐵離子減少，導(dǎo)致生成的Fe₃O₄的產(chǎn)率減小

實(shí)際操作過程中會有部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子，故N=2時，參與共沉淀的亞鐵離子減少，導(dǎo)致生成的Fe₃O₄的產(chǎn)率減小

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