Question

18．利用廢鍍鋅皮制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnSO₄晶體的使用流程如下：
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．
（1）用NaOH溶液處理廢鍍鋅鐵皮除溶解鋅外，另一個(gè)作用是除去表面的油污．為縮短用NaOH溶液處理廢鍍鋅鐵皮的時(shí)間，可采用的措施是加熱、將固體粉碎（答兩條）；
（2）加入適量H₂O₂溶液主要作用是氧化亞鐵離子，溶液B中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=1：2；
（3）在由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過程中，須緩慢滴加NaOH溶液并持續(xù)通入N₂，持續(xù)通入N₂的原因是防止Fe²⁺被氧化；
（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整下列由溶液A獲得副產(chǎn)品ZnSO₄晶體的實(shí)驗(yàn)步驟：
①向溶液A中通入CO₂氣體，得到Zn（OH）₂沉淀；②過濾、洗滌得到沉淀；③用適量的稀硫酸將沉淀完全溶解；④將溶液加熱濃縮、冷卻、洗滌、干燥即可得到產(chǎn)品．

Answer 1

分析 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）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，為縮短用NaOH溶液處理廢鍍鋅鐵皮的時(shí)間，可以加熱、將固體粉碎；
（2）H₂O₂具有氧化性，能將亞鐵離子氧化；Fe₃O₄可以看做FeO•Fe₂O₃，故溶液B中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=1：2，
（3）持續(xù)通入N₂，防止Fe²⁺被氧化；
（4）向溶液A中通入CO₂氣體，得到Zn（OH）₂沉淀，然后過濾、洗滌沉淀，用適量的稀硫酸將沉淀完全溶解，將溶液加熱濃縮、冷卻、洗滌、干燥即可得到ZnSO₄晶體．

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）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，為縮短用NaOH溶液處理廢鍍鋅鐵皮的時(shí)間，可以加熱、將固體粉碎；
故答案為：除去表面的油污；加熱、將固體粉碎；
（2）H₂O₂具有氧化性，能將亞鐵離子氧化；Fe₃O₄可以看做FeO•Fe₂O₃，故溶液B中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=1：2，
故答案為：氧化亞鐵離子、1：2；
（3）持續(xù)通入N₂，防止Fe²⁺被氧化，故答案為：防止Fe²⁺被氧化；
（4）向溶液A中通入CO₂氣體，得到Zn（OH）₂沉淀，然后過濾、洗滌沉淀，用適量的稀硫酸將沉淀完全溶解，將溶液加熱濃縮、冷卻、洗滌、干燥即可得到ZnSO₄晶體；
故答案為：過濾；用適量的稀硫酸將沉淀完全溶解．

點(diǎn)評(píng) 本題以“廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO”為載體，考查實(shí)驗(yàn)基本操作和技能，涉及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、對(duì)信息的利用、實(shí)驗(yàn)條件的控制等，試題難度中等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生基本知識(shí)的基礎(chǔ)與分析問題、解決問題的能力．