Question

【题目】利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO,制备流程如下图所示：

(1)从流程图可知,Zn、Fe中能与NaOH溶液反应的是________。

(2)Zn(OH)2沉淀加热可得ZnO,该反应______（填“是”或“不是”）氧化还原反应。

(3)向不溶物中加入稀H2SO4发生反应的离子方程式是_________。

(4)加入适量H2O2的目的是_________。

(5)如何证明已生成了Fe3O4胶体? _________。

(6)流程中所需的硫酸溶液由焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水配制而成，其中的SO3都转化为硫酸，若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L 硫酸，该硫酸的物质的量浓度为__mol/L

(7)稀硫酸也可以用浓硫酸和水配制。已知4mol/L的硫酸溶液密度为ρ1 g/cm3，2mol/L的硫酸溶液密度为ρ2 g/cm3。100g物质的量浓度为4mol/L 的硫酸溶液与___mL水混合,使硫酸的物质的量浓度减小到2mol/L。(用含ρ1、ρ2的式子表示)

Answer 1

【答案】 Zn 不是 2H++Fe=Fe2++H2↑ 做氧化剂,将部分Fe2+氧化为Fe3+ 利用丁达尔效应 1.25

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）根据流程，加入NaOH溶液后，得到溶液A和不溶物，溶液A经过一系列的变化，得出氧化锌，因此锌与NaOH溶液发生反应，不溶物经过系列变化得到四氧化三铁胶体，说明铁不与氢氧化钠溶液反应；（2）氢氧化锌受热分解：Zn(OH)2ZnO＋H2O，此反应中没有化合价的变化，不属于氧化还原反应；（3）不溶物中含有Fe，Fe与硫酸反应生成FeSO4，Fe2＋具有还原性，H2O2把部分Fe2＋氧化成Fe3＋；（5）胶体具有丁达尔效应，因此鉴别Fe3O4采用丁达尔效应，如果出现明亮的通路，说明生成了Fe3O4胶体；（6）445g焦硫酸的物质的量为445/178mol=2.5mol，其中有2.5molH2SO4和2.5molSO3，2.5molSO3能生成2.5molH2SO4，即2.5mol焦硫酸溶于水生成5molH2SO4，稀释过程中溶质的物质的量不变，因此该硫酸的浓度为5/4.00mol·L－1=1.25mol·L－1；（7）稀释过程中溶质物质的量不变，溶质物质的量为100/ρ1×10－3×4mol=0.4/ρ1mol，稀释后溶液的体积为(100＋V) /ρ2mL，根据c=n/V，推出V=（）mL。