Question

（16分）鐵酸鋅（ZnFe2O4）是對(duì)可見光敏感的半導(dǎo)體催化劑，其實(shí)驗(yàn)室制備原理為：

Zn2++2Fe2++3C2O42－+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓…………(a)

ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O …………(b)

已知：ZnC2O4和FeC2O4難溶于水。

（1）上述制備原理中不屬于氧化還原反應(yīng)的是 （選填：“a”或“b”）。

（2）制備ZnFe2(C2O4)3·6H2O時(shí)，可選用的藥品有：

Ⅰ．(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O

Ⅱ．ZnSO4·7H2O

Ⅲ．(NH4)2C2O4·7H2O。

①稱量藥品時(shí)，必須嚴(yán)格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)= 。

②選用的加料方式是 (填字母)。

a．按一定計(jì)量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時(shí)加入反應(yīng)器并加水?dāng)嚢�，然后升溫�?5℃。

b．按一定計(jì)量比，Ⅰ、Ⅲ同時(shí)加入反應(yīng)器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，再升溫到75℃。

c．按一定計(jì)量比，將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成溶液乙，甲、乙同時(shí)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(zhì)儀器有 。

（5）某化學(xué)課外小組擬用廢舊干電池鋅皮（含雜質(zhì)鐵），結(jié)合下圖信息從提供的試劑中選取適當(dāng)試劑，制取純凈的ZnSO4·7H2O。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

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）。

A．30%H2O2 B．新制氯水 C．FeCl3溶液 D．KSCN溶液

②加入 。

A．純鋅粉 B．純碳酸鈣粉末 C．純ZnO粉末 D．3mol·L-1稀硫酸

③加熱到60℃左右并不斷攪拌。

④趁熱過濾得ZnSO4溶液，再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥。

其中步驟③加熱的主要目的是 。

Answer 1

（1）a (2分)

（2）①2:1 (2分) ② c (2分)

（3）取最后一次洗滌濾液，滴入1-2滴鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，表示已洗凈。

或者：取最后一次洗滌濾液，加入濃NaOH溶液加熱，若不產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，表示已洗凈。(2分，其它合理答案也給分)

（4）坩堝、泥三角 (漏寫給1分，共2分)

（5）①A (2分)

②C (2分)

促進(jìn)Fe3+水解轉(zhuǎn)化為沉淀并使過量的H2O2分解除去 (答出促進(jìn)鐵離子水解即給2分)

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的概念，元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，反之則是非氧化還原反應(yīng)，而a中各元素的化合價(jià)均未變化，所以不是氧化還原反應(yīng)；

（2）①根據(jù)a反應(yīng)可知，稱量藥品時(shí)，必須嚴(yán)格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)=2:1 ；

②因?yàn)閆nC2O4和FeC2O4難溶于水，所以只要將III與I或II混合則會(huì)產(chǎn)生ZnC2O4和FeC2O4沉淀，不能生成ZnFe2(C2O4)3·6H2O沉淀，所以不能將III和I混合或I、II、III同時(shí)放入，應(yīng)先將I與II混合，再與III一起加入，則答案選c；

（3）由反應(yīng)所用的藥品可知，該反應(yīng)除生成ZnFe2(C2O4)3·6H2O沉淀外還生成硫酸銨，ZnFe2(C2O4)3·6H2O沉淀中可能含有硫酸根離子或銨根離子，則證明沉淀洗滌干凈可以檢驗(yàn)洗滌液中是否含有硫酸根離子或銨根離子。取最后一次洗滌濾液，滴入1-2滴鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，表示已洗凈；或者：取最后一次洗滌濾液，加入濃NaOH溶液加熱，若不產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，表示已洗凈；

（4）加熱固體使之分解應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，所以還需要的硅酸鹽儀器是坩堝和泥三角，坩堝放在泥三角上進(jìn)行加熱；

（5）①根據(jù)離子沉淀的pH可知，應(yīng)將亞鐵離子氧化為鐵離子，便于除去Fe元素雜質(zhì)，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，所以選擇過氧化氫溶液，將亞鐵離子氧化為鐵離子，答案選A；

②因?yàn)橄×蛩崾沁^量的，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH在2-4之間，使鐵離子完全沉淀，則應(yīng)加入與稀硫酸反應(yīng)的物質(zhì)，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)。若加入Zn，則Zn會(huì)與鐵離子反應(yīng)，生成亞鐵離子，錯(cuò)誤；加入碳酸鈣，可以調(diào)節(jié)溶液的pH，但同時(shí)引入鈣離子雜質(zhì)，錯(cuò)誤；加入稀硫酸只能使溶液的酸性更強(qiáng)，所以應(yīng)加入ZnO，只與稀硫酸反應(yīng)，答案選C；

因?yàn)殍F離子的水解是吸熱反應(yīng)，加熱有利于鐵離子的水解，生成氫氧化鐵沉淀，從而除去；同時(shí)若①步中過氧化氫溶液是過量的，加熱可除去過量的過氧化氫。

考點(diǎn)：考查對(duì)物質(zhì)制備原理的分析，離子的檢驗(yàn)，方案的分析設(shè)計(jì)