Question

5．利用废旧铁皮（有铁锈）制备磁性纳米Fe₃O₄．制备流程图如图1：

（1）用Na₂CO₃溶液处理废旧铁皮的作用有A．
A．去除油污B．去除铁锈C．钝化
（2）①写出溶液A到溶液B发生的离子反应方程式2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O．
②由溶液B制得纳米Fe₃O₄的过程中，须持续通入N₂，原因是在N₂气流下，防止Fe²⁺被氧化．
③将制得纳米Fe₃O₄分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体
（3）用如图2装置要粗略测定废铁屑中铁的质量分数，可通过如下装置测出C容器中生成气体的体积．在检查装置气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，还需进行如下操作：
①记录C的液面位置；
②待B中反应结束后并恢复至室温；
③由A向B中滴加足量稀盐酸溶液；
④上下移动C，使干燥管液面和C中液面相平．
Ⅰ上述操作的顺序是③②④①（填序号）．
Ⅱ盛放盐酸的仪器名称为分液漏斗．
装置中导管a的作用是保证液体顺利流下，减少收集气体的体积误差．
ⅢB中反应结束标志是容器B中固体完全消失或容器B中不产生气泡．

Answer 1

分析 由制备流程可知，废旧铁皮加碳酸钠溶液除去表面的油污，不溶物为Fe（含铁锈），再与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁，溶液A中含亚铁离子，加过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，最后在NaOH溶液中得到纳米Fe₃O₄；
测定废铁屑中铁的质量分数，C中量筒测定氢气的体积，分液漏斗中为盐酸，导管可使液体顺利流下，不再产生气体时反应结束，反应后冷却，调节液面读数，以此可测定质量分数．

解答 解：（1）用Na₂CO₃溶液处理废旧铁皮的作用有去油污，油污在碱性条件下水解，故答案为：A；
（2）①溶液A到溶液B发生的离子反应方程式为2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
②由溶液B制得纳米Fe₃O₄的过程中，须持续通入N₂，原因是在 N₂气流下，防止Fe²⁺被氧化，故答案为：在 N₂气流下，防止Fe²⁺被氧化；
③将制得纳米Fe₃O₄分散在蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体，故答案为：胶体；
（3）I．上述操作的顺序是③由A向B中滴加足量稀盐酸溶液、②待B中反应结束后并恢复至室温、①记录C的液面位置、④上下移动C，使干燥管液面和C中液面相平，即为③②④①，故答案为：③②④①；
II．盛放盐酸的仪器名称为分液漏斗，装置中导管a的作用是保证液体顺利流下，减少收集气体的体积误差，
故答案为：分液漏斗；保证液体顺利流下，减少收集气体的体积误差；
Ⅲ．B中反应结束标志是容器B中固体完全消失或容器B中不产生气泡，故答案为：容器B中固体完全消失或容器B中不产生气泡．

点评 本题考查物质的制备实验及含量测定，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及测定实验原理、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原的应用，题目难度不大．