Question

白鐵皮（鍍鋅鐵皮）常用于制造屋面、卷管和各種容器，利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產物ZnO。制備流程如下：

已知：Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似。請回答下列問題：
（1）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用是____________。
a．去除油污  b．溶解鍍鋅層  c．去除鐵銹  d．鈍化
（2）為獲得Fe₃O₄膠體粒子，溶液B中必須含有一定量的Fe^2＋，可利用________檢驗其是否存在。
a．NaOH溶液  b．KSCN溶液  c．溶液KMnO₄  d．氯水
（3）由溶液B制備Fe₃O₄膠體粒子的過程中，必須持續通入N₂以保證產品的純度，其原因是_____________ .
（4）在工業上常用水熱法制造Fe₃O₄膠體粒子，有利于提高其純度和磁性能，主要反應過程為：Fe²⁺+S₂O₃^2-+O₂+OH^-Fe₃O₄（膠體）+S₄O₆^2-+H₂O
①反應過程中起還原劑作用的微粒是________________；
②若反應過程中產生的Fe₃O₄（膠體）與S₄O₆^2－均為1mol，則參加反應的氧氣在標準狀況下的體積為____________L。

Answer 1

（1）ab   （2）c   （3）N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化   （4）①Fe²⁺、S₂O₃^2-   ②22.4

試題分析：（1）根據信息“Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似”知，Zn也能和氫氧化鈉溶液反應，氫氧化鈉溶液起到溶解鍍鋅層和去除油污作用,選ab；
（2）溶液B中含有Fe^3＋和Fe^2＋，要檢驗其中的Fe^2＋要利用其還原性，能使溶液KMnO₄溶液褪色，選c；
（3）Fe²⁺具有較強的還原性，易被氧化，持續通入N₂，防止Fe²⁺被氧化；
（4）①反應過程中鐵元素的化合價由Fe²⁺中的+2價升高到Fe₃O₄中的+3價，硫元素的化合價由S₂O₃^2-中的+2價升高到S₄O₆^2-中的+2.5價，Fe²⁺和S₂O₃^2-被氧化作還原劑；②反應過程中鐵元素的化合價由Fe²⁺中的+2價升高到Fe₃O₄中的+3價，硫元素的化合價由S₂O₃^2-中的+2價升高到S₄O₆^2-中的+2.5價，產生的Fe₃O₄（膠體）與S₄O₆^2－均為1mol，失去的電子共4 mol，根據得失電子守恒知，參加反應的O₂為1mol，標準狀況下的體積為22.4L。₃O₄膠體粒子及副產物ZnO”為載體，考查化學實驗基本操作，涉及溶液配制儀器的選擇、Fe²⁺的檢驗及氧化還原反應相關知識。