Question

利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe₃O₄膠體粒子及副產物ZnO。制備流程如下：

已知：Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質相似。請回答下列問題：
（1）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮可以去除油污，還可以____________________。
（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_____→洗滌→_____。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄膠體粒子的過程中，須持續通入N₂，其原因是________________。
（4）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。請寫出酸性條件下K₂Cr₂O₇與Fe²⁺反應的離子方程式              （K₂Cr₂O₇被還原為Cr³⁺）。
（5）若需配制濃度為0.01000 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇標準溶液250mL，應準確稱取K₂Cr₂O₇   g（保留四位有效數字，已知M(K₂Cr₂O₇)="294.0" g·mol^-1）。配制該標準溶液時，下列儀器一定不要用到的有            （用編號表示）。
①電子天平 ②燒杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤250 mL容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦托盤天平
（6）若配制K₂Cr₂O₇標準溶液時，俯視刻度線，則測定結果_______（填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同）；滴定操作中，若滴定前裝有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，則滴定結果將________。

Answer 1

（1）溶解鍍鋅層 （2）過濾、灼燒 （3）N₂氣氛下，防止Fe²⁺被氧化
（4）6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O    （5）0.7350   ③⑦ （6）偏小   偏大

試題分析：（1）NaOH溶液能與鋅發生反應，所以用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮可以去除油污，還可以溶解鍍鋅層。（2）反應產生Zn(OH)₂沉淀，加熱分解產生氧化鋅和水。所以為制得ZnO，后續操作步驟是過濾→洗滌→灼燒。（3）氮氣化學性質不活潑，在這種惰性環境中可防止Fe²⁺被氧化。（4）反應的兩種方程式是：6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O （5）m=n·M="0.01mol/L×0.25L×294.0" g/mol=0.7350g.配制物質的量濃度的溶液用到的儀器有①電子天平 ②燒杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤250 mL容量瓶 ⑥膠頭滴管。（6）若配制K₂Cr₂O₇標準溶液時，俯視刻度線，由于溶液的體積偏小所以K₂Cr₂O₇標準溶液濃度偏大，用這種標準溶液測定，消耗的標準溶液就偏小結果偏小；滴定操作中，若滴定前裝有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，消耗的標準溶液的體積讀數偏大則滴定結果將偏大。