制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板.产生的废液称“烂板液．“烂板液中含硝酸锌外.还含有自来水带入的Cl-和Fe3+．在实验室里.用“烂板液制取ZnSO4?7H2O的过程如下:(1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N2O.氧化剂与还原剂的物质的量之比是．(2)若步骤①的pH＞12.则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠．写出Zn(OH)2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”．“烂板液”中含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl^-和Fe³⁺．在实验室里，用“烂板液”制取ZnSO₄?7H₂O的过程如下：

（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N₂O，氧化剂与还原剂的物质的量之比是

．
（2）若步骤①的pH＞12，则Zn（OH）₂溶解生成四羟基合锌酸钠．写出Zn（OH）₂被溶解的离子方程式

．
（3）滤液D中除了含有OH^-离子外，还含有的阴离子有

（填离子符号）．
（4）若滤液E的pH=4，c（Zn²⁺）=2mol?L^-1，c（Fe³⁺）=2.6×l0^-9mol?L^-1，能求得的溶度积是

（填选项）．
A．K_sp[Zn（OH）₂]B．K_sp[Zn（OH）₂]和K_sp[Fe（OH）₃]C．K_sp[Fe（OH）₃]
（5）步骤③要控制pH在一定范围．实验室用pH试纸测定溶液pH的方法是：

．
（6）已知：
①Fe（OH）₃（s）?Fe³⁺（aq）+OH^-（aq）△H=aKJ?mol^-1
②H₂O（l）?H⁺（aq）+OH^-（aq）△H=bKJ?mol^-1
请写出Fe³⁺发生水解反应的热化学方程式．

．
若①的溶度积常数为K_SP，②的离子积常数为K_W，Fe³⁺发生水解反应的平衡常数K=

．（用含K_SP、K_W的代数式表示）

考点：制备实验方案的设计,热化学方程式,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：实验设计题

分析：（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N₂O，则反应的方程式为4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O，根据方程式判断氧化剂与还原剂的物质的量之比；
（2）根据反应物和生成物确定反应的离子方程式；
（3）固体具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl^-、NO₃^-等离子，则滤液中应含有Cl^-、NO₃^-；
（4）滤液E的pH=4，得到的沉淀为Fe（OH）₃，只能计算Fe（OH）₃的溶度积；
（5）测定溶液pH时，将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比你，读出读数即可；
（6）利用盖斯定律计算反应热，可写出Fe³⁺发生水解反应的热化学方程式，利用①②平衡常数可确定Fe³⁺发生水解反应的平衡常数．

解答： 解：（1）若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为N₂O，则反应的方程式为4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O，由方程式可知反应中HNO₃为氧化剂，Zn为还原剂，当4molZn参加反应时，有2molHNO₃被还原，则氧化剂与还原剂的物质的量之比1：2，故答案为：1：2；
（2）Zn（OH）₂溶解生成四羟基合锌酸钠，反应的离子方程式为Zn（OH）₂+2OH^-=[Zn（OH）₄]^2-，故答案为：Zn（OH）₂+2OH^-=[Zn（OH）₄]^2-；
（3）固体具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl^-、NO₃^-等离子，则滤液中应含有Cl^-、NO₃^-，故答案为：Cl^-、NO₃^-；
（4）滤液E的pH=4，得到的沉淀为Fe（OH）₃，只能计算Fe（OH）₃的溶度积，故答案为：C；
（5）测定溶液pH时，将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数即可，注意不能事先湿润试纸，更不能将试纸插在溶液中，故答案为：将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与比色卡对比，读出读数；
（6）Fe³⁺发生水解反应的方程式为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，
已知①Fe（OH）₃（s）?Fe³⁺（aq）+3OH^-（aq）△H=aKJ?mol^-1
②H₂O（l）?H⁺（aq）+OH^-（aq）△H=bKJ?mol^-1，
则利用盖斯定律将②×3-①可得Fe³⁺（aq）+3H₂O（l）?Fe（OH）₃（aq）+3H⁺（aq）△H=（3b-a）KJ?mol^-1，
则Fe³⁺发生水解反应的平衡常数K=

Kw3

Ksp

，
故答案为：Fe³⁺（aq）+3H₂O（l）?Fe（OH）₃（aq）+3H⁺（aq）△H=（3b-a）KJ?mol^-1；

Kw3

Ksp

．

点评：本题考查物质的制备，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握题给信息，答题时注意审题，难度中等．