Question

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，请回答下列问题：
(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有________。

A．去除油污

B．溶解镀锌层

C．去除铁锈

D．钝化

(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是________。
(3)由溶液B制取Fe₃O₄胶体粒子的过程中，须持续通入N₂，其原因是
_______________________________________________________________
(4)Fe₃O₄胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？__________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________。
(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇标准溶液250 mL，应准确称取________ g K₂Cr₂O₇(保留4位有效数字，已知MK₂Cr₂O₇＝294.0 g·mol^－1)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有________(用编号表示)。
①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒
⑤容量瓶 ⑥胶头滴管　⑦移液管
(6) 滴定操作中，如果滴定前装有K₂Cr₂O₇标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

Answer 1

(1)AB
(2)抽滤、洗涤、灼烧
(3)N₂气氛下，防止Fe^2＋被氧化
(4)不能　胶体粒子太小，抽滤时容易透过滤纸
(5)0.735 0　③⑦
(6)偏大

结合题目提供的信息及制备Fe₃O₄胶体粒子和ZnO的流程图，运用已有知识分析、解决问题。
(1)由于Zn的性质与Al的相似，可溶于NaOH溶液，因此用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮，除去表面的油污后，可将镀层锌溶解。
(2)调节溶液A的pH产生Zn(OH)₂沉淀，然后过滤、洗涤、灼烧使Zn(OH)₂分解为ZnO。考虑Zn(OH)₂与Al(OH)₃的性质相似，应为絮状沉淀物，过滤速度较慢，这里可采用抽滤，加快过滤速度。
(3)溶液B中含有Fe^2＋、Fe^3＋，加入NaOH溶液、加热，可得Fe₃O₄胶体粒子，其中
Fe^2＋极易被氧化成Fe^3＋，持续通入N₂的目的是防止Fe^2＋被氧化。
(4)Fe₃O₄胶体粒子的直径较小，减压过滤时能透过滤纸，因此不能通过减压过滤实现固液分离。
(5)称取K₂Cr₂O₇的质量为m(K₂Cr₂O₇)＝0.010 00 mol·L^－1×0.250 0 L×294.0 g·mol^－1＝0.735 0 g。用固体配制溶液，要用电子天平称量固体质量，并在烧杯中溶解，然后转移到容量瓶中，不需要量取液体的量筒和移液管。
(6)若滴定前装有K₂Cr₂O₇溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束时气泡消失，则滴定过程中读取K₂Cr₂O₇溶液的体积偏大，测得Fe₃O₄中二价铁的含量偏大。