Question

利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產物ZnO。制備流程圖如下：

已知：Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似。請回答下列問題：
（1）用NaOH溶液處理廢舊鋅鐵皮的作用有                                         。

A．去除油污

B．溶解鍍鋅層

C．去除鐵銹

D．鈍化

（2）調節溶液A的pH可產生Zn(OH)₂沉淀，為制得ZnO，后續操作步驟是              。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過程中，須持續通入N₂，原因是                   。
（4）Fe₃O₄膠體粒子能否用減壓過濾發實現固液分離？            （填“能”或“不能”），理由是                                                 。
（5）用重鉻酸鉀法（一種氧化還原滴定法）可測定產物Fe₃O₄中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.01000 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇標準溶液250 mL，應準確稱取       g K₂Cr₂O₇(保留4位有效數字，已知M(K₂Cr₂O₇)＝294.0 g·mol^－1)。
配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用到的有             。（用編號表示）。
①電子天平   ②燒杯   ③量筒   ④玻璃棒   ⑤容量瓶   ⑥膠頭滴管   ⑦移液管
（6）滴定操作中，如果滴定前裝有K₂Cr₂O₇標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，則測定結果將          （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

（1）A、B 
（2）抽濾、洗滌、灼燒 
（3）N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化
（4）不能，膠體粒子太小，抽濾時容易透過濾紙 
（5）0.7350    ③⑦ 
（6）偏大

解析（1）根據Zn及化合物的性質與Al及化合物的性質相似，Zn也能和氫氧化鈉溶液反應，氫氧化鈉溶液起到溶解鍍鋅層和去除油污作用。
調節溶液A的pH可產生Zn(OH)₂沉淀，抽濾就可以得到氫氧化鋅沉淀；高溫灼燒，氫氧化鋅分解得 到ZnO。
（3）持續通入N₂，防止Fe²⁺被氧化；
Fe₃O₄膠體粒子能透過濾紙，所以不能用過濾的方法實現固液分離。
（5）m(K₂Cr₂O₇)="0.01000" mol·L^－1×0.250 L×294.0 g·mol^－1="0.7350" g；電子天平用于稱量固體質量，燒杯用于溶解固體，玻璃棒用于攪拌和引流操作，容量瓶用于配置溶液，膠頭滴管用于加水定容。用不到的儀器為量筒和移液管。
（6）如果滴定前裝有K₂Cr₂O₇標準溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，這樣就造成讀數偏小；滴定結束后氣泡消失，這樣讀數就正常，所以讀出來的K₂Cr₂O₇標準溶液體積偏大，測定結果將偏大。
【考點定位】本題以“廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產物ZnO”為載體，考查實驗基本操作和技能。涉及標準溶液的配制及滴定的誤差分析。試題主要取材于《實驗化學》模塊中《鍍鋅鐵皮鍍層厚度的測定》。試題難度不大。