Question

3．利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO，制備流程圖如下：
已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似．
回答下列問(wèn)題：
（1）步驟Ⅰ中所用的試劑是NaOH溶液．
（2）步驟Ⅲ中反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O．
（3）步驟Ⅴ可選用的試劑是c（填序號(hào)）．
a．NaOH溶液      b．氨水      c．鹽酸
（4）步驟Ⅵ的實(shí)驗(yàn)操作是灼燒（或加熱）．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程圖可知：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調(diào)節(jié)pH使溶液中ZnO₂^2-轉(zhuǎn)化為Zn（OH）₂沉淀，再經(jīng)過(guò)抽濾、洗滌、干燥，灼燒得到ZnO；不溶物Fe中加入硫酸，反應(yīng)生成硫酸亞鐵，調(diào)節(jié)溶液PH=1～2，并加入適量過(guò)氧化氫，氧化部分亞鐵離子為鐵離子，得到含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的B溶液，再加入氫氧化鈉溶液，加熱分解生成四氧化三鐵膠體粒子，
（1）步驟Ⅰ中所用的試劑是溶解鋅分離；
（2）步驟Ⅲ是過(guò)氧化氫在酸性溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子便于除去；
（3）步驟Ⅴ是溶液中Na₂ZnO₂和酸反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀；
（4）步驟Ⅵ的實(shí)驗(yàn)操作是氫氧化鋅受熱分解生成氧化鋅和水；

解答 解：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，調(diào)節(jié)溶液PH生成氫氧化鋅沉淀，過(guò)濾、洗滌、灼燒得到氧化鋅，不溶物為鐵，溶于稀硫酸加入適量過(guò)氧化氫，調(diào)節(jié)溶液PH=1～2，部分氧化亞鐵離子為鐵離子，得到含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的B溶液，加熱促進(jìn)水解生成四氧化三鐵膠體粒子，
（1）根據(jù)Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似，Zn也能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，氫氧化鈉溶液起到溶解鍍鋅層和去除油污作用，步驟Ⅰ所用的試劑是氫氧化鈉溶液，
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（2）步驟Ⅲ是過(guò)氧化氫在酸性溶液中氧化亞鐵離子為鐵離子便于除去，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O；
（3）步驟Ⅴ是溶液中Na₂ZnO₂和酸反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀，選項(xiàng)中的氫氧化鈉溶液和氨水不能形成氫氧化鋅沉淀，選鹽酸，
故答案為：c；
（4）步驟Ⅵ的實(shí)驗(yàn)操作是氫氧化鋅受熱分解生成氧化鋅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O，步驟Ⅵ的實(shí)驗(yàn)操作是灼燒（或加熱），
故答案為：灼燒（或加熱）；

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，物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫以及滴定實(shí)驗(yàn)等方面的綜合知識(shí)，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，題目難度中等．