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:

1NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮可以去除油污,还可以_____________

2调节溶液ApH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是____________洗涤 __________________

3由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是__________

4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。请写出酸性条件下反应的离子方程式______被还原为)。

5若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1K2Cr2O7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-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锥形瓶  ④玻璃棒 250mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦托盘天平

6若配制标准溶液时,俯视刻度线,则测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。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_________

【答案】 溶解镀锌层 过滤 灼烧 N2气氛下防止Fe2+被氧化 0.7350 ③⑦ 偏小 偏大

【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ANa2ZnO2,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=12,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+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:溶解镀锌层;

(2)调节溶液ApH可产生Zn(OH)2沉淀,过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:过滤;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)反应中Cr2O72-被还原为Cr3+Fe2+被氧化Fe3+,同时生成水,反应离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O故答案为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

(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,恢复到室温,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:0.7350③⑦

(6)配制K2Cr2O7标准溶液时,俯视刻度线,溶液的体积偏小,标准溶液的浓度偏大,造成消耗的V(标准)偏小,则测定结果偏小;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,则测定结果偏大;故答案为:偏小;偏大。

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