Question

【題目】利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下:

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可以去除油污，還可以_____________。

（2）調節溶液A的pH可產生Zn(OH)2沉淀，為制得ZnO，后續操作步驟是____________→ 洗滌 →__________________。

（3）由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中，須持續通入N2，其原因是__________。

（4）用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產物Fe3O4中的二價鐵含量。請寫出酸性條件下與反應的離子方程式______（被還原為）。

（5）若需配制濃度為0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7標準溶液250 mL，應準確稱取__________g ，K2Cr2O7(保留4位有效數字，已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用到的有_______ (用編號表示)。

①電子天平 ②燒杯 ③錐形瓶 　④玻璃棒 ⑤250mL容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦托盤天平

（6）若配制標準溶液時，俯視刻度線，則測定結果________（填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同）。滴定操作中,如果滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結束后氣泡消失,則測定結果將_________ 。

Answer 1

【答案】 溶解鍍鋅層 過濾 灼燒 N2氣氛下，防止Fe2+被氧化 0.7350 ③⑦ 偏小 偏大

【解析】根據實驗流程圖可知：廢舊鍍鋅鐵皮加入氫氧化鈉溶液中反應，鋅溶解生成偏鋅酸鈉和氫氣，鐵不溶解，過濾得到濾液A為Na2ZnO2，不溶物為Fe，溶液A調節pH使溶液中ZnO22-轉化為Zn(OH)2沉淀，再經過抽濾、洗滌、干燥，灼燒得到ZnO；不溶物Fe中加入硫酸，反應生成硫酸亞鐵，調節溶液PH=1～2，并加入適量過氧化氫，氧化部分亞鐵離子為鐵離子，得到含Fe2+、Fe3+的B溶液，再加入氫氧化鈉溶液，加熱分解生成四氧化三鐵膠體粒子。

(1)根據Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似，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，故答案為：溶解鍍鋅層；

(2)調節溶液A的pH可產生Zn(OH)2沉淀，過濾就可以得到氫氧化鋅沉淀，洗滌除去附著的離子，高溫灼燒氫氧化鋅分解得到ZnO，故答案為：過濾；灼燒；

(3)Fe2+容易被氧化；持續通入N2，防止Fe2+被氧化；故答案為：在N2氣氛下，防止Fe2+被氧化；

(4)反應中Cr2O72-被還原為Cr3+，Fe2+被氧化Fe3+，同時生成水，反應離子方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

(5)m(K2Cr2O7)=0.01000molL-1×0.250 L×294.0 gmol-1=0.7350g；根據溶液濃度的精度，應選擇電子天平用于稱量固體質量，燒杯用于溶解固體，用玻璃棒攪拌，恢復到室溫，用玻璃棒引流，移入250mL容量瓶中，繼續加水至離刻度線1-2cm處，改用膠頭滴管加水定容，故用不到的儀器為量筒和移液管，故答案為：0.7350；③⑦；

(6)配制K2Cr2O7標準溶液時，俯視刻度線，溶液的體積偏小，標準溶液的濃度偏大，造成消耗的V(標準)偏小，則測定結果偏小；滴定操作中，若滴定前裝有K2Cr2O7標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，造成消耗的V(標準)偏大，則測定結果偏大；故答案為：偏小；偏大。