铁酸锌（ZnFe2O4）是对可见光敏感的半导体催化剂，其实验室制备原理为：Zn2++2Fe2++3C2O42－+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O……………(b)（1）

Question

铁酸锌（ZnFe₂O₄）是对可见光敏感的半导体催化剂，其实验室制备原理为：

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

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

（1）上述制备原理中属于氧化还原反应的是     （选填：“a”或“b”）。

（2）制备ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O时，可选用的药品有：

Ⅰ、(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，Ⅱ、ZnSO₄·7H₂O及Ⅲ、(NH₄)₂C₂O₄·7H₂O。

①称量药品时，必须严格控制n(Fe²⁺)/n(Zn²⁺)=        。

②选用的加料方式是       (填字母)。

a．按一定计量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌，然后升温至75℃。

b．按一定计量比，Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，然后升温到75℃。

c．按一定计量比，将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成溶液乙，甲、乙同时加热到75℃，然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中，并持续搅拌。

（3）从溶液中分离出ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O需过滤、洗涤。已洗涤干净的依据是     _________________。

（4）ZnFe₂(C₂O₄)₃·6H₂O热分解需用酒精喷灯，还用到的硅酸盐质仪器有：        和         。

（5）某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮（含杂质铁），结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO₄溶液。实验中可选用的试剂如下：

a．30%H₂O₂；

b．新制氯水；

c．1.0 mol·L^－1NaOH溶液；

d．3 mol·L^-1稀硫酸；

e．纯ZnO粉末；

f．纯锌粉。

实验步骤依次为：①将锌片完全溶于稍过量的3 mol·L^－1稀硫酸，加入       （选填字母，下同）；②加入      ；③加热到60℃左右并不断搅拌；④过滤得ZnSO₄溶液。其中步骤③加热的主要目的有                      。

 

Answer 1

（1）b（2）①2∶1  ②c

（3）取最后一次洗涤滤液，滴入1~2滴盐酸酸化的BaCl₂溶液，若不出现白色沉淀，表示沉淀已洗涤干净。

（4）坩埚  泥三角  玻璃棒

（5）a（或ad）   e   促进Fe³⁺水解转化为沉淀并使过量的H₂O₂分解除去