题目内容
【题目】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制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通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)可测得产物Fe3O4中二价铁含量。若需配制浓度为0.01000 mol/L的K2Cr2O7的标准溶液250 mL,应准确称取______g K2Cr2O7 (保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)= 294.0 g/mol。配制该标准溶液时,下列仪器不必要用到的有____________(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”,下同),到达滴定终点时俯视液面读数,则测定结果将___________。
【答案】AB抽滤、洗涤、灼烧N2气氛下防止Fe2+被氧化不能胶体粒子太小,抽滤时易透过滤纸0.7350 (0.01000 mol/L×0.250 L×294.0 g/mol)③⑦偏大偏小
【解析】根据实验流程图可知:废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A为Na2ZnO2,不溶物为Fe,溶液A调节pH使溶液中ZnO22-转化为Zn(OH)2沉淀,再经过抽滤、洗涤、干燥,灼烧得到ZnO.不溶物Fe中加入硫酸,反应生成硫酸亚铁,调节溶液PH=1~2,并加入适量过氧化氢,氧化部分亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的B溶液,再加入氢氧化钠溶液,加热分解生成四氧化三铁胶体粒子。
(1)根据Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,Zn也能和氢氧化钠溶液反应,氢氧化钠溶液起到溶解镀锌层和去除油污作用,故答案为:AB;
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,抽滤就可以得到氢氧化锌沉淀,洗涤除去附着的离子,高温灼烧氢氧化锌分解得到ZnO,故答案为:抽滤、洗涤、灼烧;
(3)Fe2+容易被氧化,持续通入N2,防止Fe2+被氧化;故答案为:在N2气氛下,防止Fe2+被氧化;
(4)Fe3O4胶体粒子能透过滤纸,所以不能用过滤的方法实现固液分离,故答案为:不能;胶体粒子太小,抽滤时易透过滤纸;
(5)m(K2Cr2O7)=0.01000molL-1×0.250 L×294.0 gmol-1=0.7350g;
根据溶液浓度的精度,应选择电子天平用于称量固体质量,烧杯用于溶解固体,用玻璃棒搅拌,恢复室温,用玻璃棒引流,移入250mL容量瓶中,继续加水至离刻度线1-2cm处,改用胶头滴管加水定容,故用不到的仪器为量筒和移液管,故答案为:0.7350;③⑦;
(6)滴定操作中,若滴定前装有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,造成消耗的V(标准)偏大,根据c(待测)=,则测定结果偏大;到达滴定终点时俯视液面读数,导致V(标准)偏小,根据c(待测)=,则测定结果偏小;故答案为:偏大;偏小。