Question

7．用稀硝酸腐蚀废锌板后得到“烂板液”（含有微量的Cl^-、Fe³⁺），某化学兴趣小组拟用该“烂板液”制取Zn（NO₃）₂•6H₂O的过程如下：

已知：Zn（NO₃）₂能与碱反应，得到的产物具有两性．
（1）为检验“烂板液”中的Fe³⁺，下列试剂可选择的是AB（填选项的代号）
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4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O．
（3）在操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn（OH）₂溶解；操作④保持pH=2的目的是抑制Zn²⁺水解为Zn（OH）₂．
（4）操作③中加热、煮沸的目的是促进Fe³⁺完全水解．
（5）沉淀II的主要成分是Fe（OH）₃．
（6）已知金属活泼性不同，其硝酸盐的分解产物也不同．
2KNO₃═2KNO₂+O₂↑     4Fe（NO₃）₂═2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑
2Zn（NO₃）₂═2ZnO+4NO₂↑+O₂↑
某同学取KNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂混合粉末充分加热后，用排水法未收集到任何气体，则KNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂的物质的量之比为B（填选项的代号）
A.2：1：3          B.1：2：2       C.1：2：3          D.3：8：5．

Answer 1

分析 “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蒸发结晶，得到Zn（NO₃）₂•6H₂O是一种无色晶体，以此解答该题．

解答 解：（1）铁离子可与碱反应生成红褐色沉淀，可与KSCN发生络合反应，溶液变为红色，则可用NaPH、KSCN等检验，故答案为：AB；
（2）硝酸很稀时，硝酸中的氮被还原+1价，硝酸中的氮被还原+1价为N₂O，Zn被氧化为Zn（NO₃）₂，发生的化学反应为4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O；
故答案为：4Zn+10HNO₃=4Zn（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O；
（3）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，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，则操作④保持pH=2的目的是抑制Zn²⁺水解为Zn（OH）₂，
故答案为：防止生成的Zn（OH）₂溶解；抑制Zn²⁺水解为Zn（OH）₂；
（4）因温度越高，水解程度越大，热煮沸促使Fe³⁺完全水解，故答案为：促进Fe³⁺完全水解；
（5）操作③用于分离铁离子和锌离子，则沉淀II的主要成分是Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
（6）根据三个反应2KNO₃═2KNO₂+O₂↑、4Fe（NO₃）₂═2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑、2Zn（NO₃）₂═2ZnO+4NO₂↑+O₂↑，混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，说明三个反应中生成的气体物质的量之比n（NO₂）：n（O₂）=4：1，Zn（NO₃）₂受热分解的气体产物恰好符合物质的量之比n（NO₂）：n（O₂）=4：1，所以其量为任意值，而KNO₃和Fe（NO₃）₂按物质的量比为1：2混合受热分解的气体恰好符合n（NO₂）：n（O₂）=4：1进入溶液，
故答案为：B．

点评 本题考查了物质的分离提纯实验操作，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力和实验能力，涉及氢氧化锌的两性、过滤的仪器、沉淀的生成、盐类的水解等，难度中等，注意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．