Question

【題目】用稀硝酸腐蝕廢鋅板后得到“爛版液”(含有微量的Cl－、Fe3＋)，某化學(xué)興趣小組擬用該“爛版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的過(guò)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)“爛版液”中的Fe3＋，下列試劑可選擇的是 （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(xiě)出稀硝酸腐蝕鋅板反應(yīng)的主要化學(xué)方程式_________。

（3）在操作①中保持pH＝8的目的是___________；操作④保持pH＝2的目的是__________________；

（4）操作③中加熱、煮沸的目的是___________________________；

（5）沉淀Ⅱ的主要成分是______________________。

（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 （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

【答案】（1）B(2分)

（2）4Zn＋10HNO3=4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O(2分)

（3）防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解(1分)抑制Zn2＋水解為Zn(OH)2(1分)

（4）促使Fe3＋水解(2分)（5）Fe(OH)3(2分)（6）B(2分)

【解析】

試題分析：根據(jù)題意知，用稀硝酸腐蝕廢鋅板后得到的“爛板液”中含有大量的Zn2+、H+、NO3－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Zn2+、H+、NO3－和少量的Fe3+，調(diào)節(jié)溶液的pH使Fe3+沉淀，溶液Ⅲ是Zn(NO3)2溶液，在酸性條件下加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，得到Zn(NO3)26H2O晶體。

（1）“爛版液”中少量的Fe3＋，可以用KSCN溶液檢驗(yàn)，不采用NaOH溶液。原因是Fe3＋濃度太小，現(xiàn)象不明顯。

（2）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、Zn(NO3)2和水，化學(xué)方程式為4Zn＋10HNO3=4Zn(NO3)2＋N2O↑＋5H2O；在酸性條件下進(jìn)行操作④，可抑制鋅離子的水解；

（3）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，所以目的是防止生成的Zn(OH)2溶解；

（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；

（5）據(jù)上述分析，沉淀Ⅱ的主要成分是Fe(OH)3；

（6）因KNO3、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2混合粉末充分加熱后，產(chǎn)生的混合氣體為NO2和O2，當(dāng)NO2與O2的物質(zhì)的量之比為4:1時(shí)可以被水完全吸收，不剩余任何氣體，即：4NO2+O2+2H2O=4HNO3。Zn(NO3)2分解產(chǎn)生的NO2與O2的物質(zhì)的量之比為4:1，則Zn(NO3)2的物質(zhì)的量可以取任意值。KNO3分解只產(chǎn)生O2，F(xiàn)e(NO3)2分解產(chǎn)生的NO2與O2的物質(zhì)的量之比為8:1，所以當(dāng)兩者的物質(zhì)的量之比按照1:2混合后能使產(chǎn)生的NO2與O2的物質(zhì)的量之比為4:1。故選B。