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20.利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO.制备流程如下:

已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似.请回答下列问题:
(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有AB.
A.去除油污 B.溶解镀锌层 C.去除铁锈 D.钝化
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是抽滤、洗涤、灼烧.
(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是在N2气氛下,防止Fe2+被氧化.
(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离不能(填“能”或“不能”),理由是胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸.
(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量.若需配制浓度为0.01000mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取K2Cr2O70.7350g(保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0g•mol-1).配制该标准溶液时,下列仪器不必要用到的有③⑦.(用编号表示)①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定结果将偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

分析 废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A为Na2ZnO2,调节溶液PH生成氢氧化锌沉淀,过滤、洗涤、灼烧得到氧化锌,不溶物为铁,溶于稀硫酸加入适量过氧化氢,调节溶液PH=1~2,部分氧化亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的B溶液,加热促进水解生成四氧化三铁胶体粒子,
(1)根据Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,Zn也能和氢氧化钠溶液反应,氢氧化钠溶液起到溶解镀锌层和去除油污作用;
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,抽滤就可以得到氢氧化锌沉淀,高温灼烧氢氧化锌分解得到ZnO;
(3)持续通入N2,防止Fe2+被氧化;
(4)Fe3O4胶体粒子能透过滤纸;
(5)根据m=cVM计算m(K2Cr2O7);
根据溶液浓度的精度,应选择电子天平用于称量固体质量,烧杯用于溶解固体,玻璃棒用于搅拌和引流操作,容量瓶用于配置溶液,胶头滴管用于加水定容;
(6)根据对K2Cr2O7标准溶液体积的影响分析.

解答 解:废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A为Na2ZnO2,调节溶液PH生成氢氧化锌沉淀,过滤、洗涤、灼烧得到氧化锌,不溶物为铁,溶于稀硫酸加入适量过氧化氢,调节溶液PH=1~2,部分氧化亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的B溶液,加热促进水解生成四氧化三铁胶体粒子,
(1)根据Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,Zn也能和氢氧化钠溶液反应,氢氧化钠溶液起到溶解镀锌层和去除油污作用,
故答案为:AB;
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,抽滤就可以得到氢氧化锌沉淀,洗涤除去附着的离子,高温灼烧氢氧化锌分解得到ZnO,
故答案为:抽滤、洗涤、灼烧;
(3)持续通入N2,防止Fe2+被氧化;
故答案为:在N2气氛下,防止Fe2+被氧化;
(4)Fe3O4胶体粒子能透过滤纸,所以不能用过滤的方法实现固液分离,
故答案为:不能;胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸;
(5)m(K2Cr2O7)=0.01000mol•L-1×0.250 L×294.0 g•mol-1=0.7350g;
根据溶液浓度的精度,应选择电子天平用于称量固体质量,烧杯用于溶解固体,玻璃棒用于搅拌和引流操作,容量瓶用于配置溶液,胶头滴管用于加水定容.故用不到的仪器为量筒和移液管,
故答案为:0.7350;③⑦;
(6)如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,这样就造成读数偏小;滴定结束后气泡消失,这样读数就正常,所以读出来的K2Cr2O7标准溶液体积偏大,测定结果将偏大,
故答案为:偏大.

点评 本题以“废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO”为载体,考查实验基本操作和技能,涉及标准溶液的配制及滴定的误差分析、对信息的利用、实验条件的控制等,试题难度中等,是对学生综合能力的考查,需要学生基本知识的基础与分析问题、解决问题的能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

10.某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子:
阳离子Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+
阴离子Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-
现对该废水样品进行以下研究:
Ⅰ.向试管中滴加浓盐酸,有少量的无色气体生成,气体遇空气立即变为红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成.过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成.
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的阴离子是NO3- SO42-,一定不含有的阳离子是Ba2+
(2)写出Ⅲ的所得滤液中通入过量的CO2气体生成白色絮状沉淀的离子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)已知用铝粉可以除去废水中的一种阴离子(X).若控制溶液的pH为10.7左右,再加入铝粉,除去X离子的同时产生氨气和氮气,且体积比为1﹕4,完成下列反应的离子方程式并配平:(X用具体的离子符号表示)
Al+X+OH-=AlO2-+NH3+N2+16Al+9NO3-+7OH-=16AlO2-+NH3↑+4N2↑+2H2O
该反应的还原产物是NH3、N2
若除去0.2mol X离子,要消耗铝9.6g.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.关于原电池的叙述中,错误的是(  )
A.构成原电池正极和负极的不一定是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转化为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.71gCl2中含有NA个Cl2分子
B.常温常压下,14g氮气中含有2NA个氮原子
C.0.5mol•L-1CaCl2溶液中含有0.5NA个Ca2+
D.标准状况下,33.6L水中含有1.5NA个水分子

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.实验室配制500mL0.5mol•L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①把称量的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解.
②把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中.
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀.
⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀.
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为①②④③⑤ (填序号).
(2)本实验用到的基本实验仪器有烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管.
(3)某同学观察液面的情况如图所示,对所配溶液浓度将有何影响?偏高(填“偏高”“偏低”或“无影响”).
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?若没有进行操作步骤④偏低;若加蒸馏水时不慎超过了刻度偏低;如果仰视刻度线,配得溶液的浓度将偏低. (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?
在步骤①之后,需冷却至室温,才进行下一步操作.
加蒸馏水时不慎超过了刻度重新配制;向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容量瓶外面重新配制.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列过程中,共价键被破坏,不能说明有分子间作用力的存在的是(  )
A.碘升华B.HI气体受热分解
C.食盐熔化D.液氯汽化要吸收一定的能量

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产.回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H).再水解生成乙醇.写出相应的反应的化学方程式CH2=CH2+H2SO4=C2H5OSO3H、C2H5OSO3H+H2O→C2H5OH+H2SO4
(2)已知:
甲醇脱水反应①2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)?△H1=-23.9KJ•mol-1
甲醇制烯烃反应②2CH3OH(g)═C2H4 (g)+2H2O(g)?△H2=-29.1KJ•mol-1
乙醇异构化反应③CH3CH2OH(g)═CH3OCH3(g)?△H3=+50.7KJ•mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)═C2H5OH(g)的?△H=-45.5KJ•mol-1
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:无副产品,原子利用率100%.
(3)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为2CO2(g)+
6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=a kJ/mol,在一定压强下,测得该反应的实验数据如下表.
温度(K)
CO2转化率(%)
$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$
500600700800
1.545332012
260432815
383623722
请根据表中数据分析:上述反应的a小于0(填“大于”或“小于”
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则反应产生的热量不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
③增大$\frac{n({H}_{2})}{n(C{O}_{2})}$的值,则生成乙醇的物质的量不能确定(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.请回答:
(1)H2O2的电子式
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C.
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式Br-+AgCl?AgBr+Cl-
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
2MnO4-+5 C2O42-+16H+=2Mn2+10 CO2↑+8H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

6.在2L的恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应:A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)△H=akJ•mol-1.实验内容和结果分别如下表和如图所示.下列说法正确的是(  )
实验
序号
温度起始物质的量热量
变化
AB
I600℃1mol3mol96kJ
800℃1.5 mol0.9mol-
A.实验I中,lOmin 内平均速率v(B)=0.06mol•L-1•min-1
B.600℃时,上述方程式中a=-160
C.600℃时,该反应的平衡常数是0.45
D.800℃时,在原容器中充入 1molA、0.5molB、1molC、0.5molD,则v(正)<v(逆)

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