Question

【選修2-化學(xué)與技術(shù)】（15分）

“爛版液”是制印刷鋅板時(shí)，用稀硝酸腐蝕鋅板后得到的“廢液”(含有少量的Cl－、Fe3＋)，某化學(xué)興趣小組擬用“爛版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的過(guò)程如下：

已知：Zn(NO3)2·6H2O是一種無(wú)色晶體，水溶液呈酸性，Zn(NO3)2能與堿反應(yīng)，得到的產(chǎn)物具有兩性。

（1）“爛版液”中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式)，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______________________。

（2）在操作①中保持pH＝8的目的是_________________________________。

（3）沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。

（4）操作③中加熱、煮沸的目的是___________。此步驟操作的理論依據(jù)是_______________。

（5）操作④保持pH＝2的目的是_______。此步驟操作中所用的主要儀器是_____ ______。

 

Answer 1

（1）Zn(NO3)2 (1分) 4Zn＋10HNO3=4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O (2分)

（2）防止生成的Zn (OH)2沉淀被溶解(2分)

（3）Zn(OH)2和Fe(OH)3 (2分)

（4）促使Fe3＋完全水解　溫度越高，水解程度越大(2分)

（5）抑制Zn2＋水解為Zn(OH)2 (2分)

蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(tái)、玻璃棒(4分)

【解析】

試題分析：根據(jù)題意知，“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、冷卻結(jié)晶，得到Zn（NO3）2?6H2O晶體。（1）爛板液”中溶質(zhì)的主要成分是Zn（NO3）2，稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生N2O、硝酸鋅和水，化學(xué)方程式為4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O；（2）在操作①中保持pH＝8的目的是使鋅離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋅，PH不大，如果PH加大氫氧化鋅兩性又溶解，答案為：防止生成的Zn（OH）2溶解；（3）Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相應(yīng)的氫氧化物，答案為：Fe（OH）3、Zn（OH）2；（4）加熱、煮沸促使Fe3+完全水解，原理是溫度越高，水解程度越大，答案為：促使Fe3+完全水解、溫度越高，水解程度越大；（5）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，操作④包括蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，所用的主要儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(tái)、玻璃棒，答案為：抑制Zn2+水解生成Zn（OH）2；蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(tái)、玻璃棒。

考點(diǎn)：考查金屬鋅及其化合物的性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的分離和提純、鹽類水解的應(yīng)用。