Question

5．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FeO₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO．制備流程如下：

已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（l）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用是ab．
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Fe²⁺，可利用c檢驗(yàn)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(guò)程中，必須持續(xù)通入以保證產(chǎn)品的純度，其原因
是N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化．
（4）在工業(yè)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(yīng)過(guò)
程為：Fe²⁺+S₂O${\;}_{3}^{2-}$+O₂+OH^-→Fe₃O₄（膠體）+S₄O${\;}_{6}^{2-}$+H₂O
①反應(yīng)過(guò)程中起還原劑作用的微粒是Fe²⁺、S₂O₃^2-；
②若反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的Fe₃O₄（膠體）與S₄O₆^2-均為1mol，則參加反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況  下的體積為22.4L．

Answer 1

分析 廢舊鍍鋅鐵皮加入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)，鋅溶解生成偏鋅酸鈉和氫氣，鐵不溶解，過(guò)濾得到溶液A為Na₂ZnO₂，不溶物為Fe，溶液A調(diào)節(jié)pH使溶液中ZnO₂^2-轉(zhuǎn)化為Zn（OH）₂沉淀，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥，灼燒得到ZnO，不溶物Fe中加入硫酸，反應(yīng)生成硫酸亞鐵，調(diào)節(jié)溶液PH=1～2，并加入適量過(guò)氧化氫，氧化部分亞鐵離子為鐵離子，得到含F(xiàn)e²⁺、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，據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）根據(jù)Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，Zn也能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氫氧化鈉溶液起到溶解鍍鋅層和去除油污作用；
故答案為：ab；
（2）Fe²⁺有還原性，可被高錳酸鉀溶液氧化，使高錳酸鉀褪色，故可選高錳酸鉀檢驗(yàn)；
故答案為：c；
（3）持續(xù)通入N₂，防止Fe²⁺被氧化；
故答案為：N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化；
（4）①根據(jù)反應(yīng)Fe²⁺+S₂O₃^2-+O₂+OH^-→Fe₃O₄（膠體）+S₄O₆^2-+H₂O，其中部分亞鐵化合價(jià)升高，硫元素化合價(jià)升高，被氧化，作還原劑；
故答案為：Fe²⁺、S₂O₃^2-；
②配平方程：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，產(chǎn)生的Fe₃O₄（膠體）與S₄O₆^2-均為1mol，則參加反應(yīng)的氧氣為1mol，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L；
故答案為：22.4．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)制備為載體，考查實(shí)驗(yàn)基本操作和技能，涉及對(duì)信息的利用、實(shí)驗(yàn)條件的控制、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等，試題難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生基本知識(shí)的基礎(chǔ)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．