Question

16．利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產物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)生反應的化學方程式為Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑．
（2）①若溶液A中滴加稀H₂SO₄過量，會溶解產生的Zn（OH）₂，可改用的方法是通入過量CO₂．
②由Zn（OH）₂灼燒制ZnO前需進行洗滌，檢驗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)生的離子反應方程式為Fe²⁺+Fe³⁺+8HCO₃^-=Fe₃O₄（膠體）+8CO₂↑+4H₂O．
③確定溶液B中含有Fe²⁺的實驗方法是取少量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，鋅溶解生成偏鋅酸鈉和氫氣，鐵不溶解，過濾得到濾液A為Na₂ZnO₂，不溶物為Fe，溶液A加稀硫酸使溶液中ZnO₂^2-轉化為Zn（OH）₂沉淀，再經過過濾、洗滌、干燥，灼燒得到ZnO，
不溶物Fe中加入稀鹽酸，反應生成氯化亞鐵，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，并通入氮氣，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中鋅轉化為鋅酸鈉（Na₂ZnO₂），是鋅和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋅酸鈉和氫氣，反應的化學方程式為：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑；
故答案為：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑；
（2）①溶液A中滴加稀H₂SO₄過量，會溶解產生的Zn（OH）₂，選擇弱酸，可通入過量CO₂；
故答案為：通入過量CO₂；
②由Zn（OH）₂灼燒制ZnO前需進行洗滌，其表面附著硫酸根離子，檢驗硫酸根離子即可，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．

點評 本題以物質的制備為載體，考查實驗基本操作和技能，對信息的利用、實驗條件的控制等，試題難度中等，是對學生綜合能力的考查，需要學生基本知識的基礎與分析問題、解決問題的能力．