Question

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子并得到副产物ZnO。制备流程如图所示：(已知ZnO能溶于强碱)

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目的是________（填字母）。

A 去除油污      B 溶解镀锌层

C 去除铁锈      D 钝化铁皮

（2）调节溶液A的pH可产生Zn(OH)₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是抽滤______。

（3）加适量H₂O₂ 目的是________ 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）副产物ZnO常用于制备锌单质。我国早有炼锌技术的记载，明代宋应星著的《天工开物》中有“升炼倭铅”的记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷定毁罐取出…即倭铅也。”该炼锌工艺过程涉及主要反应的化学方程式为_________，（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，“倭铅”是指金属锌）。

（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0.01 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M_r(K₂Cr₂O₇)＝294]。配制该标准溶液时，下列仪器中用不到的有________（填编号）。

①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤250 mL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

AB 洗涤、灼烧 将部分亚铁离子氧化成铁离子 防止Fe2＋被氧化 ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ 0.7350 ③⑦ 偏大

【解析】

(1)A．氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐，具有去除油污作用，A符合题意；

B．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，B符合题意；

C．氢氧化钠和铁不反应，C不符合题意；

D．氢氧化钠不能钝化铁皮，故D不符合题意；

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；

(3)Fe3O4中有+3价铁，因此加适量H2O2目的是将部分亚铁离子氧化成铁离子，将亚铁离子和铁离子达到Fe3O4中+2价铁与+3价铁的比例关系，持续通入N2，主要防止Fe2+被氧化；故答案为：将部分亚铁离子氧化成铁离子；防止Fe2＋被氧化；

(4)该炼锌工艺参加反应的物质是煤炭饼和炉甘石(碳酸锌)，得到的物质是倭铅(金属锌)和CO，联想初中所学高炉炼铁原理，则炼锌过程涉及主要反应的化学方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑；

(5)m(K2Cr2O7)=0.01 mol·L-1×0.250 L×294 g·mol-1=0.7350 g，电子天平用于准确称量固体质量，烧杯用于溶解固体，玻璃棒用于搅拌和引流，容量瓶用于配制溶液，胶头滴管用于加水定容。用不到的仪器为量筒和移液管；故答案为：0.7350g；③⑦；

(6)如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失，这样就造成读出来的K2Cr2O7标准溶液体积偏大，测定结果将偏大。