“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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

“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

．

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；

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^-）

1.0×10-17

10-5

=1.0×10^-6mol/L，溶液中c（H⁺）=

10-14

10-6

=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．

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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．
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．
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．

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．
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．
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