Question

16．利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO的一種制備流程圖如圖：

（1）用NaOH溶液處理廢舊鋅鐵皮發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑．
（2）①若溶液A中滴加稀H₂SO₄過(guò)量，會(huì)溶解產(chǎn)生的Zn（OH）₂，可改用的方法是通入過(guò)量CO₂．
②由Zn（OH）₂灼燒制ZnO前需進(jìn)行洗滌，檢驗(yàn)沉淀洗滌是否干凈的方法是取少量最后一次的洗滌濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明沉淀已洗滌干凈．
（3）流程中加人NaClO₃發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O．
（4）①由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過(guò)程中通入N₂的原因是防止Fe²⁺被氧化．
②溶液B中主要發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Fe²⁺+Fe³⁺+8HCO₃^-=Fe₃O₄（膠體）+8CO₂↑+4H₂O．
③確定溶液B中含有Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)方法是取少量B溶液．滴加KMnO₄溶液，（紫）紅色褪去．

Answer 1

分析 廢舊鍍鋅鐵皮加入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)，鋅溶解生成偏鋅酸鈉和氫氣，鐵不溶解，過(guò)濾得到濾液A為Na₂ZnO₂，不溶物為Fe，溶液A加稀硫酸使溶液中ZnO₂^2-轉(zhuǎn)化為Zn（OH）₂沉淀，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥，灼燒得到ZnO，
不溶物Fe中加入稀鹽酸，反應(yīng)生成氯化亞鐵，加入適量NaClO₃，氧化部分亞鐵離子為鐵離子，得到含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的B溶液，再加入NaHCO₃，并通入氮?dú)�，生成四氧化三鐵膠體粒子，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）溶液A中鋅轉(zhuǎn)化為鋅酸鈉（Na₂ZnO₂），是鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋅酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑；
故答案為：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑；
（2）①溶液A中滴加稀H₂SO₄過(guò)量，會(huì)溶解產(chǎn)生的Zn（OH）₂，選擇弱酸，可通入過(guò)量CO₂；
故答案為：通入過(guò)量CO₂；
②由Zn（OH）₂灼燒制ZnO前需進(jìn)行洗滌，其表面附著硫酸根離子，檢驗(yàn)硫酸根離子即可，方法為：取少量最后一次的洗滌濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明沉淀已洗滌干凈；
故答案為：取少量最后一次的洗滌濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明沉淀已洗滌干凈；
（3）流程中加人NaClO₃氧化部分亞鐵離子為鐵離子，發(fā)生反應(yīng)為6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
故答案為：6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
（4）①防止Fe²⁺被氧化，由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過(guò)程中通入N₂；
故答案為：防止Fe²⁺被氧化；
②溶液B為含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液，加入NaHCO₃，生成四氧化三鐵膠體粒子，離子方程式為：Fe²⁺+Fe³⁺+8HCO₃^-=Fe₃O₄（膠體）+8CO₂↑+4H₂O；
故答案為：Fe²⁺+Fe³⁺+8HCO₃^-=Fe₃O₄（膠體）+8CO₂↑+4H₂O；
③檢驗(yàn)亞鐵離子可用其還原性，方法為：取少量B溶液．滴加KMnO₄溶液，（紫）紅色褪去；
故答案為：取少量B溶液．滴加KMnO₄溶液，（紫）紅色褪去．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的制備為載體，考查實(shí)驗(yàn)基本操作和技能，對(duì)信息的利用、實(shí)驗(yàn)條件的控制等，試題難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生基本知識(shí)的基礎(chǔ)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．