Question

【題目】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：

已知反應(yīng)：①Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑ ②Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O

回答下列問(wèn)題：

(1)步驟I中的分離操作名稱是_______，溶液A中的溶質(zhì)有_______(填化學(xué)式)。

(2)步驟III中反應(yīng)的離子方程式是___________________________________。

(3)步驟IV中反應(yīng)的離子方程式是____________________________。

(4)步驟V可選用的試劑是_______(填序號(hào))。

a. NaOH溶液 b. 氨水 c. 鹽酸

(5)步驟VI的實(shí)驗(yàn)操作是______________。

Answer 1

【答案】過(guò)濾 Na2ZnO2、NaOH 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe2++2Fe3++8OH－Fe3O4+4H2O c 灼燒(或加熱)

【解析】

向廢舊鍍鋅鐵皮加入過(guò)量的NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)，Zn溶解生成Na2ZnO2和H2，鐵不溶解，過(guò)濾得到濾液A含有Na2ZnO2、NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH生成Zn(OH)2沉淀，過(guò)濾、洗滌、灼燒得到ZnO，固體不溶物A是Fe，將其溶于稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4，向溶液中加入適量H2O2，調(diào)節(jié)溶液pH=1～2，部分Fe2+被氧化為Fe3+，得到含Fe2+、Fe3+的B溶液，加熱促進(jìn)水解生成Fe3O4膠體粒子。

(1) 步驟I是分離難溶性固體和可溶性液體混合物，該分離操作名稱是過(guò)濾；溶液A中的溶質(zhì)有Na2ZnO2、NaOH；

(2)步驟Ⅲ是H2O2在酸性溶液中氧化Fe2+為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O；

(3)步驟IV是向含有Fe2+、Fe3+的溶液中加入NaOH溶液，加熱，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生水，該反應(yīng)的離子方程式是Fe2++2Fe3++8OH－Fe3O4+4H2O；

(4)溶液A含有Na2ZnO2、NaOH，若使Zn2+轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2沉淀，步驟Ⅴ是向該混合溶液中加入鹽酸，調(diào)整溶液的pH，首先發(fā)生反應(yīng)：HCl+NaOH=NaCl+H2O，然后發(fā)生：Na2ZnO2+2HCl =2NaCl+ Zn(OH)2↓；故合理選項(xiàng)是c；

(5)步驟VI的實(shí)驗(yàn)操作是將Zn(OH)2加熱，Zn(OH)2發(fā)生分解反應(yīng)：Zn(OH)2 ZnO+H2O，故步驟Ⅵ的實(shí)驗(yàn)操作是灼燒(或加熱。