Question

某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水合硫酸锌和磁性胶体粒子。

(1)步骤①中可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是_____________。处理废旧锌铁皮也可以用溶解锌层，该反应的化学方程式为___________。

(2)步骤②，某同学采用不同降温方式进行冷却结晶，测得晶体颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果，为了得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，宜选择___________方式进行冷却结晶。

A.快速降温        B.缓慢降温        C.变速降温

(3)下列说法正确的是___________。

A.步骤①可用普通过滤法分离固体和液体，所用到玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。

B.步骤④中的用量需要控制，用量不足或过量时，都会使产品不纯

C.步骤⑤中可用减压过滤得到胶体粒子

D.胶体粒子制备过程中可持续通入，防止被氧化

(4)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物中的含量，称取产品溶解在稀硫酸中配成溶液，取出25mL用浓度为的标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液VmL。

已知：

①产品中的的质量分数为___________(用含m、V的式子表示)

②滴定操作中，如果滴定前装有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____

③测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→_____→____→____→____→洗净，放回管架。

a.放液完毕，停留数秒，取出移液管

b.移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液

c.洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口

d.放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口

Answer

气体生成的速度由快变慢 C BD 偏大 c d b a

【解析】

由流程图分析可知，废旧镀锌铁皮加入稀硫酸，当镀锌层完全反应后过滤得到含ZnSO4的滤液和主要成分为Fe的滤渣A，滤液经一系列过程得到粗ZnSO4·7H2O，经重结晶后得到ZnSO4·7H2O，滤渣A加入稀硫酸后，并调节pH为1~2时加入适量的H2O2，可发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，得到含有Fe2+和Fe3+的溶液B，再加入NaOH溶液后，加热得到Fe3O4的胶体粒子，据此分析解答问题。

(1)步骤①的主要目的时分离铁和锌，由于活泼性锌强于铁，所以锌与硫酸反应生成氢气的速率更快，则当气体的生成速率由快变慢时，说明镀锌层已完全反应，若用NaOH溶解锌层，可发生反应Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑；

(2)如图所示，变速降温时，得到颗粒大小相对均一的较大晶粒，所以选C；

(3)A．过滤所用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒和烧杯，A错误；

B．步骤④中H2O2的用量需要控制，若过量或用量不足，使得Fe2+和Fe3+的量不同，从而产品不纯，B正确；

C．Fe3O4胶体粒子能够透过滤纸，无法用减压过滤法实现固液分离，C错误；

D．Fe2+易被氧化，因此在制备Fe3O4胶体粒子的过程中可持续通入N2，防止Fe2+被氧化，D正确；

答案选BD；

(4)①已知：，向25mL产品的溶液中滴加浓度为的标准溶液滴定，滴定终点时消耗标准溶液VmL，则n(Fe2+)=5×0.01mol/L×(V×10-3)L=5V×10-5mol，又Fe3O4可看成FeO·Fe2O3，因此25mL溶液中n(Fe3O4)=n(Fe2+)=5V×10-5mol，则产物中Fe3O4的质量分数为；

②滴定操作中，如果滴定前装有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，体积V偏大，则测定结果偏大；

③测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口→放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口→移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液→放液完毕，停留数秒，取出移液管→洗净，放回管架，故正确顺序为c→d→b→a。