Question

2．“爛版液”是制印刷鋅版時，用稀硝酸腐蝕鋅版后得到的“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的過程如下：

已知：Zn（NO₃）₂•6H₂O是一種無色晶體，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Zn（NO₃）₂（填化學(xué)式，下同）．
（2）沉淀Ⅰ的主要成分是Fe（OH）₃和Zn（OH）₂．
（3）操作③中加熱煮沸的目的是促進(jìn)Fe³⁺完全水解；此步操作的理論依據(jù)是溫度越高，水解程度越大．
（4）操作④保持pH=2的目的是抑制Zn²⁺水解為Zn（OH）₂．

Answer 1

分析 因為廢液是用稀硝酸腐蝕鋅板后得到的，所以廢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，以此分析解答．
（1）廢液中溶質(zhì)的主要成分是Zn（NO₃）₂；
（2）Zn²⁺、Fe³⁺完全沉淀生成相應(yīng)的氫氧化物；
（3）加熱煮沸促使Fe³⁺完全水解；
（4）鋅離子易水解生成氫氧化鋅．

解答 解：因為廢液是用稀硝酸腐蝕鋅板后得到的，所以廢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．
（1）廢液中溶質(zhì)的主要成分是Zn（NO₃）₂，故答案為：Zn（NO₃）₂；
（2）Zn²⁺、Fe³⁺完全沉淀生成相應(yīng)的氫氧化物，故答案為：Fe（OH）₃和Zn（OH）₂；
（3）第③步主要為了除去Fe³⁺因為溫度越高，水解程度越大，所以加熱煮沸促使Fe³⁺完全水解，故答案為：促進(jìn)Fe³⁺完全水解、溫度越高，水解程度越大；
（4）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：抑制Zn²⁺水解為Zn（OH）₂．

點評 本題考查了物質(zhì)的分離提純實驗操作，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．