Question

鐵酸鋅（ZnFe₂O₄）是對可見光敏感的半導體催化劑，其實驗室制備原理為：
Zn²⁺+2Fe²⁺+3C₂O₄^2－+6H₂O ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O↓……………(a)
ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O  ZnFe₂O₄+2CO₂↑+4CO↑+6H₂O ……………(b)
（1）上述制備原理中屬于氧化還原反應的是         （選填：“a”或“b”）。
（2）制備ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O時，可選用的藥品有：
Ⅰ、(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，Ⅱ、ZnSO₄·7H₂O及Ⅲ、(NH₄)₂C₂O₄·7H₂O。
①稱量藥品時，必須嚴格控制n(Fe²⁺)/n(Zn²⁺)=   。
②選用的加料方式是           (填字母)。
a．按一定計量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時加入反應器并加水攪拌，然后升溫至75℃。
b．按一定計量比，Ⅰ、Ⅲ同時加入反應器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，然后升溫到75℃。
c．按一定計量比，將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成配制溶液乙，甲、乙同時加熱到75℃，然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中，并持續(xù)攪拌。
（3）從溶液中分離出ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O需過濾、洗滌。已洗滌完全的依據(jù)是         。
（4）ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O熱分解需用酒精噴燈，還用到的硅酸鹽質儀器有          和        。
（5）某化學課外小組擬用廢舊干電池鋅皮（含雜質鐵），結合下圖信息利用實驗可提供的試劑制取純凈的ZnSO₄溶液。

實驗中可選用的試劑如下：
（a）30%H₂O₂；（b）新制氯水；
（c）1.0 mol·L^－1NaOH溶液；
（d）3mol·L^-1稀硫酸；
（e）純ZnO粉末；
（f）純鋅粉。
實驗步驟依次為：①將鋅片完全溶于稍過量的3mol·L^－1稀硫酸，加入     （選填字母，下同）；②加入    ；③加熱到60℃左右并不斷攪拌；
④過濾得ZnSO₄溶液。其中步驟③加熱的主要目的有       。

Answer 1

（1）b 
（2）①2:1 ②c
（3）取最后一次洗滌液，滴入1-2滴鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，表示已經洗滌完全。
（4）坩堝；泥三角。
（5）② a(ad)，③c；促進三價鐵離子水解轉化為沉淀并使過量的過氧化氫除去。

解析試題分析：（1）a項中元素的化合價沒有發(fā)生變化，b中有元素化合價變化了，故選b；（2）制備ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O時，可選用的藥品有：Ⅰ、(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，Ⅱ、ZnSO₄·7H₂O及Ⅲ、(NH₄)₂C₂O₄·7H₂O。①根據(jù)化學式ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O，在化學式中n(Fe²⁺)/n(Zn²⁺)=1：2故稱量藥品時，必須嚴格控制n(Fe²⁺)/n(Zn²⁺)=1：2。②選用的加料方式是c．按一定計量比，將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成配制溶液乙，甲、乙同時加熱到75℃，然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中，并持續(xù)攪拌。（3）判斷洗滌液已洗滌完全的依據(jù)是主要是檢測吸附在表面的離子，若能檢測到說明沒有洗干凈，具體方法如下：取最后一次洗滌液，滴入1-2滴鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，表示已經洗滌完全。（4）ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O熱分解需用酒精噴燈，說明分解時的溫度比較高，故要放在坩堝中進行，還用到泥三角。（5）由于廢舊干電池鋅皮（含雜質鐵），制取純凈的ZnSO₄溶液必須除去二價鐵離子，先用（a）30%_H2O2進行氧化，再加入純ZnO粉末調節(jié)PH，沉淀三價鐵離子，加熱到60℃左右并不斷攪拌；主要目的是讓多余的過氧化氫分解以及加迅三價鐵離子的水解生成沉淀以便除去。
考點：考查同學們結合新信息、靈活運用化學式的有關計算進行分析問題、解決問題的能力．