题目内容

【选修2-化学与技术】(15分)
“烂版液”是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl、Fe3),某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:               

已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂版液”中溶质的主要成分是________(填化学式),若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为N2O,写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式______________________。
(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中加热、煮沸的目的是___________。此步骤操作的理论依据是_______________。
(5)操作④保持pH=2的目的是_______。此步骤操作中所用的主要仪器是_____ ______。
(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 温度越高,水解程度越大(2分)
(5)抑制Zn2水解为Zn(OH)2  (2分)
蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒(4分)

试题分析:根据题意知,“烂板液”中含有大量的锌离子、氢离子、硝酸根离子和少量的Cl-、Fe3+,加入氢氧化钠调节溶液的PH=8使铁离子、锌离子完全沉淀,然后在沉淀Ⅰ中加硝酸溶解,溶液Ⅱ中含有大量锌离子、氢离子、硝酸根离子和少量的铁离子,调节溶液的PH使铁离子沉淀,溶液Ⅲ是硝酸锌溶液,在酸性条件下加热浓缩、冷却结晶,得到Zn(NO32?6H2O晶体。(1)烂板液”中溶质的主要成分是Zn(NO32,稀硝酸腐蚀锌板产生N2O、硝酸锌和水,化学方程式为4Zn+10HNO3=4Zn(NO32+N2O↑+5H2O;(2)在操作①中保持pH=8的目的是使锌离子完全转化为氢氧化锌,PH不大,如果PH加大氢氧化锌两性又溶解,答案为:防止生成的Zn(OH)2溶解;(3)Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相应的氢氧化物,答案为:Fe(OH)3、Zn(OH)2;(4)加热、煮沸促使Fe3+完全水解,原理是温度越高,水解程度越大,答案为:促使Fe3+完全水解、温度越高,水解程度越大;(5)锌离子易水解生成氢氧化锌,酸性条件下可抑制锌离子的水解,操作④包括蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,所用的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒,答案为:抑制Zn2+水解生成Zn(OH)2;蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒。
练习册系列答案
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(14分)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。

(1)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是                             ;若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是 _________(填写编号);
a.取下小试管             b.移去酒精灯
c.将导管从乳胶管中取下   d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体(M),充分反应后停止加热。为了检验M的组成,进行下列实验。
① M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
② 经检验溶液中有Fe2+和Fe3+
关于M 中铁元素价态的判断正确的是             (填写编号)。
a.一定有+3价和+2价铁,一定无0价铁    b.一定有+3价、+2价和0价铁
c.一定有+3价和0价铁,一定无+2价铁    d.一定有+3和+2价铁,可能有0价铁
(4)若M的成份可表达为FeXOY,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:

① 组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂; ④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧  b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若实验中每步反应都进行完全,反应后M样品质量减小b g,则FeXOY=_____。
亚硝酸钠广泛用于印染、漂白等行业,在建筑行业用作防冻剂,在食品工业作防腐剂和增色剂,它是一种潜在致癌物质,过量或长期食用对人产生危害,由于亚硝酸钠有咸味,外观与NaCl相似,曾多次发生被当食盐误食的事件。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置,利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)

查阅资料:
①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2==HNO3+2NO↑+H2O;
②NO2能被很多常见的强氧化剂氧化,如在酸性溶液中可将MnO4还原为Mn2且无气体生成。
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
④HNO2在酸性溶液也是一种氧化剂,如能把I-氧化成I2
⑤AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的白色化合物。
(1)写出C中制备亚硝酸钠反应的化学方程式(反应物的物质的量之比为2:1)             
(2)D装置的作用是             
(3)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。为排除干扰甲同学在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是________(写名称)。
(4)人体正常的血红蛋白中含Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是     
A亚硝酸盐是还原剂        
B维生素C是还原剂
C维生素C将Fe3+还原Fe2+                                        
D亚硝酸盐被还原
(5)能用来鉴别NaNO2和NaCl的方法是         
A 测溶液pH法
B.加酸法
C.AgNO3和HNO3两种试剂法  
D.加KI淀粉(酸性)法
E.以上四种方法都可
(6)某同学把溴水加到NaNO2溶液观察到溴水褪色,请写出此反应的离子方程式                                        。

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