Question

10．I．某化学课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究．请根据题目要求回答下列问题．

（1）写出用硝酸制取一氧化氮的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）查资料得知，HCOOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+H₂O．实验室有如图1所示的装置，制取CO气体可选用的装置为A（填序号），实验室利用该装置还可制取的常见气体有Cl₂（填写一种气体的分子式）．
（3）查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气．该小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图2所示装置（部分夹持和装置已略去）．
①实验前关闭旋塞K，先通氮气排净装置中的空气，其目的是防止CO与空气混合加热爆炸
②该套装置中有不完善之处，还应在装置（Ⅳ）后补充尾气处理装置装置．
Ⅱ．该课外小组设计的从ZnSO₄、FeCl₃的混合溶液中制取ZnSO₄•7H₂O过程如下：
a．在混合液中加入6mol•L^-1NaOH溶液，至pH=8为止．
b．过滤后得到沉淀，用蒸馏水多次洗涤沉淀．
c．向洗涤后的沉淀中加入2mol•L^-1的硫酸，保持溶液的pH在4～6，加热煮沸，趁热过滤，滤液即为ZnSO4溶液．
d．滤液中加入2mol•L^-1的硫酸，使其pH=2．
已知部分阳离子以氢氧化物的形式开始沉淀至完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：

沉淀物	Fe （OH）3	Zn（OH）2
pH	1.5～3.2	6.4～8.0

（1）步骤b中如何检验沉淀已经洗涤干净取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净
（2）步骤d中加入硫酸，使其pH=2的目的是抑制Zn²⁺的水解； 要制得ZnSO₄•7H₂O的步骤d还缺少的操作是将溶液加热浓缩，冷却结晶．

Answer 1

分析 I．（1）用铜屑稀硝酸为原料制取硝酸铜同时生成了一氧化氮；
（2）选择气体的发生装置根据反应物的状态和反应条件；
（3）①可燃性气体在点燃前都需要验纯，防止发生爆炸；
②根据一氧化碳有毒进行分析；
II．（1）取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净；
（2）Zn²⁺pH为6.4～8.0时可发生水解；要制得ZnSO₄•7H₂O还需要将溶液加热浓缩，冷却结晶；加热蒸发需要用蒸发皿，酒精灯，玻璃棒．

解答 解：I．（1）用铜屑稀硝酸为原料制取硝酸铜同时生成了一氧化氮，故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）该反应为液体加热装置，用浓盐酸和二氧化锰加热可制取氯气，故答案为：A；Cl₂；
（3）①防止可燃性气体与空气或氧气混合发生爆炸，故答案为：防止CO与空气混合加热爆炸；
②一氧化碳有毒，所以要注意防止一氧化碳泄漏从而污染环境，故答案为：尾气处理装置；
II．（1）检验是否含有氯离子设计实验：取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净；
（2）因为Zn²⁺pH为6.4～8.0时可发生水解；要制得ZnSO₄•7H₂O还需要将溶液加热浓缩，冷却结晶；加热蒸发需要用仪器蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，
故答案为：抑制Zn²⁺的水解；将溶液加热浓缩，冷却结晶；

点评 本题考查知识综合而全面，考查了实验基本操作，物质检验方法，实验注意问题等，能很好的考查出学生对所学知识的掌握和应用情况，题目难度中等．