Question

【題目】廢棄物回收利用可變廢為寶。某工業(yè)固體廢物的組成為Al2O3、FeO、Fe2O3等。下圖是以該固體廢物為原料制取氧化鋁、磁性Fe3O4膠體粒子的一種工藝流程:

(1)檢驗制備Fe3O4膠體粒子成功的實驗操作名稱是____________________________。

(2)寫出由溶液B制備磁性Fe3O4膠體粒子的離子方程式__________________________________。

(3)由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中，須持續(xù)通入N2。其原因是____________________________。

(4)向溶液C中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________(填“增大”，“不變”或“減小”)。

(5)固體D是Al(OH)3，空溫時Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于20，則此時Al(OH)3A1O2-+H++H2O的電離常數(shù)K=_______________。

(6)用重路酸鉀(K2Cr2O7)可測定產(chǎn)物磁性Fe3O4膠體粒子中鐵元素的含量，過程如下圖。已知，反應(yīng)中K2Cr2O7被還原為Cr3+。

①寫出甲→乙的化學(xué)方程式___________________________________。

②寫出乙→丙的離子方程式_________________________________________。

Answer 1

【答案】 丁達(dá)爾效應(yīng) 2Fe3++Fe2++8OH-Fe3O4(膠體)+4H2O N2氣氛下，防止Fe2+被氧化 減小 2.0×10-13 SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】(1) 膠體能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，可以通過丁達(dá)爾效應(yīng)檢驗制備Fe3O4膠體粒子是否成功。答案為：丁達(dá)爾效應(yīng)

（2）溶液B中含有Fe3+和Fe2+與NaOH溶液在加熱的條件下可以制備Fe3O4膠體粒子，制備的離子方程式為：2Fe3++Fe2++8OH-Fe3O4(膠體)+4H2O，答案為：2Fe3++Fe2++8OH-Fe3O4(膠體)+4H2O

（3）Fe2+容易被氧化，持續(xù)通入N2，在N2氣氛下防止Fe2+被氧化。答案為：N2氣氛下，防止Fe2+被氧化。

（4）C為NaAlO2溶液，向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，偏鋁酸根離子促進(jìn)碳酸氫根離子電離且和氫離子結(jié)合生成氫氧化鋁白色沉淀，方程式為：NaAlO2 + NaHCO3 +H2O=Al(OH)3↓+ Na2CO3，導(dǎo)致溶液的pH減小。答案為：減小

（5）氫氧化鋁溶解于氫氧化鈉溶液中的離子方程式為：Al(OH)3+OH - AlO2-+2H2O，K== =20, Al(OH)3電離的方程式為：Al(OH)3 AlO2-+H++H2O；由電離方程式可知Ka=c(AlO2-)C(H+)，由K== =20和Ka=c(AlO2-)C(H+)聯(lián)立可得Ka=KKW=20110-14= 2.0×10-13,答案為：2.0×10-13

（6）①Fe3+能把Sn2+氧化為Sn4+，Fe3+被還原為Fe2+，所以甲→乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2②在酸性條件下K2Cr2O7將Fe2+氧化為Fe3+,還原產(chǎn)物為Cr3+,所以乙→丙的反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O答案為：SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2、Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O