Question

“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

Answer 1

解题思路：“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；

（2）此时硝酸很稀，硝酸中的氮被还原+1价为N₂O，Zn被氧化为Zn（NO₃）₂；

（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；

（4）Zn²⁺、Fe³⁺完全沉淀生成相应的氢氧化物；

（5）热煮沸促使Fe³⁺完全水解；

（6）锌离子易水解生成氢氧化锌，操作④包括蒸发浓缩，冷却结晶，过滤．

“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，故答案为：Zn（NO₃）₂；

（2）此时硝酸很稀，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，故答案为：防止生成的Zn（OH）₂溶解；

（4）Zn²⁺、Fe³⁺完全沉淀生成相应的氢氧化物，故答案为：Fe（OH）₃和Zn（OH）₂；

（5）热煮沸促使Fe³⁺完全水解，原理是温度越高，水解程度越大，故答案为：促进Fe³⁺完全水解；水解反应吸热，温度高，水解程度大；

（6）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；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，

故答案为：抑制Zn²⁺水解为Zn（OH）₂；蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒．

点评：

本题考点： 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题考查了物质的分离提纯实验操作，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．