题目内容
“烂版液”是制印刷锌板时，用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”（只含有少量的Cl-、Fe3+杂质）．某化学兴趣小组拟用1L“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． Ksp[Zn（OH）2]═1.0×10-17 Ksp[Fe（OH）3]═1.0×10-36
（1）Zn（NO3）2?6H2O是一种无色晶体，其水溶液呈酸性，用离子方程式表示为 ．
（2）在操作①中保持pH=X（碱性）的目的是 ．
（3）要使溶液中的金属离子完全生成沉淀Ⅰ，应控制溶液的PH 的X≥ ．
（4）操作③中加热、煮沸的目的是促使Fe3+完全水解，此步骤操作的理论依据是 ．
（5）操作④保持pH=2的目的是 ；如果把Zn（NO3）2溶液直接加热蒸干灼烧，最后所得固体为 ．
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． Ksp[Zn（OH）2]═1.0×10-17 Ksp[Fe（OH）3]═1.0×10-36
（1）Zn（NO3）2?6H2O是一种无色晶体，其水溶液呈酸性，用离子方程式表示为
（2）在操作①中保持pH=X（碱性）的目的是
（3）要使溶液中的金属离子完全生成沉淀Ⅰ，应控制溶液的PH 的X≥
（4）操作③中加热、煮沸的目的是促使Fe3+完全水解，此步骤操作的理论依据是
（5）操作④保持pH=2的目的是
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
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．
（1）烂板液”中溶质的主要成分是Zn（NO3）2，溶液中锌离子水解溶液显酸性；
（2）Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相应的氢氧化物；
（3）热煮沸促使Fe3+完全水解，水解过程是吸热反应，升温促进平衡正向进行；锌离子完全沉淀时锌离子浓度小于10-5mol/L；
（5）锌离子易水解生成氢氧化锌，如果把Zn（NO3）2溶液直接加热蒸干灼烧，最后所得固体为ZnO；
（1）烂板液”中溶质的主要成分是Zn（NO3）2，溶液中锌离子水解溶液显酸性；
（2）Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相应的氢氧化物；
（3）热煮沸促使Fe3+完全水解，水解过程是吸热反应，升温促进平衡正向进行；锌离子完全沉淀时锌离子浓度小于10-5mol/L；
（5）锌离子易水解生成氢氧化锌，如果把Zn（NO3）2溶液直接加热蒸干灼烧，最后所得固体为ZnO；
解答：
解：“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．
（1）烂板液”中溶质的主要成分是Zn（NO3）2，溶液中锌离子水解显酸性，Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；
故答案为：Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；
（2）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，Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相应的氢氧化物；
故答案为：防止生成的Zn（OH）2溶解；
（3）计算锌离子完全沉淀时的溶液PH，离子浓度为10-5mol/L时沉淀完全，结合Ksp[Zn（OH）2]═c（Zn2+）c2（OH-）=1.0×10-17，c（OH-）
=1.0×10-6mol/L，溶液中c（H+）=
=10-8mol/L，PH=8；
故答案为：8；
（4）热煮沸促使Fe3+完全水解，原理是水解是吸热反应，温度越高，水解程度越大；
故答案为：水解过程是吸热反应，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，如果把Zn（NO3）2溶液直接加热蒸干灼烧，促进水解，生成的硝酸挥发，最后得到氢氧化锌固体，灼烧得到氧化锌；最后所得固体为ZnO；
故答案为：抑制Zn2+水解生成Zn（OH）2；ZnO．
（1）烂板液”中溶质的主要成分是Zn（NO3）2，溶液中锌离子水解显酸性，Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；
故答案为：Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+；
（2）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，Zn2+、Fe3+完全沉淀生成相应的氢氧化物；
故答案为：防止生成的Zn（OH）2溶解；
（3）计算锌离子完全沉淀时的溶液PH，离子浓度为10-5mol/L时沉淀完全，结合Ksp[Zn（OH）2]═c（Zn2+）c2（OH-）=1.0×10-17，c（OH-）
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| 10-14 |
| 10-6 |
故答案为：8；
（4）热煮沸促使Fe3+完全水解，原理是水解是吸热反应，温度越高，水解程度越大；
故答案为：水解过程是吸热反应，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，如果把Zn（NO3）2溶液直接加热蒸干灼烧，促进水解，生成的硝酸挥发，最后得到氢氧化锌固体，灼烧得到氧化锌；最后所得固体为ZnO；
故答案为：抑制Zn2+水解生成Zn（OH）2；ZnO．
点评：本题考查氢氧化锌的两性、过滤的仪器、沉淀的生成、盐类的水解等，难度不大，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．
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