Question

7．用稀硝酸腐蝕廢鋅板后得到“爛板液”（含有微量的Cl^-、Fe³⁺），某化學(xué)興趣小組擬用該“爛板液”制取Zn（NO₃）₂•6H₂O的過程如下：

已知：Zn（NO₃）₂能與堿反應(yīng)，得到的產(chǎn)物具有兩性．
（1）為檢驗(yàn)“爛板液”中的Fe³⁺，下列試劑可選擇的是AB（填選項(xiàng)的代號(hào)）
A．NaOH溶液         B．KSCN溶液      C．K₃[Fe（CN）₆]溶液    D．NaCl溶液
（2）若稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生的氣體為N₂O，寫出稀硝酸腐蝕鋅板反應(yīng)的主要化學(xué)方程式4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O．
（3）在操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn（OH）₂溶解；操作④保持pH=2的目的是抑制Zn²⁺水解為Zn（OH）₂．
（4）操作③中加熱、煮沸的目的是促進(jìn)Fe³⁺完全水解．
（5）沉淀II的主要成分是Fe（OH）₃．
（6）已知金屬活潑性不同，其硝酸鹽的分解產(chǎn)物也不同．
2KNO₃═2KNO₂+O₂↑     4Fe（NO₃）₂═2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑
2Zn（NO₃）₂═2ZnO+4NO₂↑+O₂↑
某同學(xué)取KNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂混合粉末充分加熱后，用排水法未收集到任何氣體，則KNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂的物質(zhì)的量之比為B（填選項(xiàng)的代號(hào)）
A.2：1：3          B.1：2：2       C.1：2：3          D.3：8：5．

Answer 1

分析 “爛板液”中含有大量的鋅離子、氫離子、硝酸根離子和少量的Cl^-、Fe³⁺，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的PH=8使鐵離子、鋅離子完全沉淀，然后在沉淀Ⅰ中加硝酸溶解，溶液Ⅱ中含有大量鋅離子、氫離子、硝酸根離子和少量的鐵離子，調(diào)節(jié)溶液的PH使鐵離子沉淀，溶液Ⅲ是硝酸鋅溶液，在酸性條件下加熱濃縮蒸發(fā)結(jié)晶，得到Zn（NO₃）₂•6H₂O是一種無色晶體，以此解答該題．

解答 解：（1）鐵離子可與堿反應(yīng)生成紅褐色沉淀，可與KSCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，溶液變?yōu)榧t色，則可用NaPH、KSCN等檢驗(yàn)，故答案為：AB；
（2）硝酸很稀時(shí)，硝酸中的氮被還原+1價(jià)，硝酸中的氮被還原+1價(jià)為N₂O，Zn被氧化為Zn（NO₃）₂，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O；
故答案為：4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O；
（3）使鋅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋅，PH不大，如果PH加大氫氧化鋅兩性又溶解，鋅離子易水解生成氫氧化鋅，酸性條件下可抑制鋅離子的水解，則操作④保持pH=2的目的是抑制Zn²⁺水解為Zn（OH）₂，
故答案為：防止生成的Zn（OH）₂溶解；抑制Zn²⁺水解為Zn（OH）₂；
（4）因溫度越高，水解程度越大，熱煮沸促使Fe³⁺完全水解，故答案為：促進(jìn)Fe³⁺完全水解；
（5）操作③用于分離鐵離子和鋅離子，則沉淀II的主要成分是Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（6）根據(jù)三個(gè)反應(yīng)2KNO₃═2KNO₂+O₂↑、4Fe（NO₃）₂═2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑、2Zn（NO₃）₂═2ZnO+4NO₂↑+O₂↑，混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體，說明三個(gè)反應(yīng)中生成的氣體物質(zhì)的量之比n（NO₂）：n（O₂）=4：1，Zn（NO₃）₂受熱分解的氣體產(chǎn)物恰好符合物質(zhì)的量之比n（NO₂）：n（O₂）=4：1，所以其量為任意值，而KNO₃和Fe（NO₃）₂按物質(zhì)的量比為1：2混合受熱分解的氣體恰好符合n（NO₂）：n（O₂）=4：1進(jìn)入溶液，
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的分離提純實(shí)驗(yàn)操作，為高考常見題型，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，涉及氫氧化鋅的兩性、過濾的儀器、沉淀的生成、鹽類的水解等，難度中等，注意鋅離子易水解生成氫氧化鋅，酸性條件下可抑制鋅離子的水解．