7.用稀硝酸腐蝕廢鋅板后得到“爛板液”(含有微量的Cl-、Fe3+),某化學興趣小組擬用該“爛板液”制取Zn(NO32•6H2O的過程如下:

已知:Zn(NO32能與堿反應,得到的產(chǎn)物具有兩性.
(1)為檢驗“爛板液”中的Fe3+,下列試劑可選擇的是AB(填選項的代號)
A.NaOH溶液         B.KSCN溶液      C.K3[Fe(CN)6]溶液    D.NaCl溶液
(2)若稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生的氣體為N2O,寫出稀硝酸腐蝕鋅板反應的主要化學方程式4Zn+10HNO3=4Zn(NO32+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+水解為Zn(OH)2
(4)操作③中加熱、煮沸的目的是促進Fe3+完全水解.
(5)沉淀II的主要成分是Fe(OH)3
(6)已知金屬活潑性不同,其硝酸鹽的分解產(chǎn)物也不同.
2KNO3═2KNO2+O2↑     4Fe(NO32═2Fe2O3+8NO2↑+O2
2Zn(NO32═2ZnO+4NO2↑+O2
某同學取KNO3、Zn(NO32、Fe(NO32混合粉末充分加熱后,用排水法未收集到任何氣體,則KNO3、Zn(NO32、Fe(NO32的物質的量之比為B(填選項的代號)
A.2:1:3          B.1:2:2       C.1:2:3          D.3:8:5.

分析 “爛板液”中含有大量的鋅離子、氫離子、硝酸根離子和少量的Cl-、Fe3+,加入氫氧化鈉調節(jié)溶液的PH=8使鐵離子、鋅離子完全沉淀,然后在沉淀Ⅰ中加硝酸溶解,溶液Ⅱ中含有大量鋅離子、氫離子、硝酸根離子和少量的鐵離子,調節(jié)溶液的PH使鐵離子沉淀,溶液Ⅲ是硝酸鋅溶液,在酸性條件下加熱濃縮蒸發(fā)結晶,得到Zn(NO32•6H2O是一種無色晶體,以此解答該題.

解答 解:(1)鐵離子可與堿反應生成紅褐色沉淀,可與KSCN發(fā)生絡合反應,溶液變?yōu)榧t色,則可用NaPH、KSCN等檢驗,故答案為:AB;
(2)硝酸很稀時,硝酸中的氮被還原+1價,硝酸中的氮被還原+1價為N2O,Zn被氧化為Zn(NO32,發(fā)生的化學反應為4Zn+10HNO3=4Zn(NO32+N2O↑+5H2O;
故答案為:4Zn+10HNO3=4Zn(NO32+N2O↑+5H2O;
(3)使鋅離子完全轉化為氫氧化鋅,PH不大,如果PH加大氫氧化鋅兩性又溶解,鋅離子易水解生成氫氧化鋅,酸性條件下可抑制鋅離子的水解,則操作④保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解為Zn(OH)2,
故答案為:防止生成的Zn(OH)2溶解;抑制Zn2+水解為Zn(OH)2;
(4)因溫度越高,水解程度越大,熱煮沸促使Fe3+完全水解,故答案為:促進Fe3+完全水解;
(5)操作③用于分離鐵離子和鋅離子,則沉淀II的主要成分是Fe(OH)3,故答案為:Fe(OH)3;
(6)根據(jù)三個反應2KNO3═2KNO2+O2↑、4Fe(NO32═2Fe2O3+8NO2↑+O2↑、2Zn(NO32═2ZnO+4NO2↑+O2↑,混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體,說明三個反應中生成的氣體物質的量之比n(NO2):n(O2)=4:1,Zn(NO32受熱分解的氣體產(chǎn)物恰好符合物質的量之比n(NO2):n(O2)=4:1,所以其量為任意值,而KNO3和Fe(NO32按物質的量比為1:2混合受熱分解的氣體恰好符合n(NO2):n(O2)=4:1進入溶液,
故答案為:B.

點評 本題考查了物質的分離提純實驗操作,為高考常見題型,側重考查學生的分析能力和實驗能力,涉及氫氧化鋅的兩性、過濾的儀器、沉淀的生成、鹽類的水解等,難度中等,注意鋅離子易水解生成氫氧化鋅,酸性條件下可抑制鋅離子的水解.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.下列實驗現(xiàn)象的描述,正確的是( 。
A.氧化鐵溶于水生成紅褐色沉淀
B.鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色的火焰,生成白色固體
C.氫氣在氯氣中燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口上方有白色煙霧
D.銅在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕黃色煙

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

3.工業(yè)上常用電解氯化亞鐵的方法獲得氧化劑,吸收有毒的氣體.某小組同學欲探究1 mol/L FeCl2溶液的電解產(chǎn)物.
(1)在配制1 mol/L FeCl2溶液時,通常加入少量稀鹽酸和鐵粉,其原因是加酸抑制Fe2+水解,加Fe粉防止Fe2+氧化.
(2)甲同學預測電解FeCl2溶液現(xiàn)象:陽極和陰極分別有氣泡生成.陽極的氣體可能是Cl2
(3)設計實驗Ⅰ驗證上述猜測.實驗裝置和現(xiàn)象如下:
序號實驗裝置陽極實驗現(xiàn)象陰極
實驗Ⅰ
電壓1.5V電解1 mol/L FeCl2溶液,pH=4.9
陽極表面沒有氣泡生成;陽極附近溶液逐漸變渾濁,顏色變成黃綠色;最終石墨電極表面附有少量紅褐色固體.沒有觀察到氣泡生成,銅電極表面有銀灰色金屬光澤的固體析出.
已知:Fe(OH)3開始沉淀時pH=1.5,完全沉淀時pH=2.8甲同學取陽極附近渾濁液于試管中,滴加KSCN溶液,沒有明顯變化,但是滴加少量鹽酸后,溶液變成紅色,說明陽極未發(fā)現(xiàn)Cl2生成,產(chǎn)物是Fe(OH)3
(4)乙同學推測陰極未產(chǎn)生氣體的原因可能與溶液的酸性強弱有關,設計如下對比實驗:電解不同pH 的1 mol/L FeCl2溶液
實驗序號pH陽極陰極
是否有氣泡產(chǎn)生濕潤淀粉碘化鉀試紙是否變藍電極附近溶液顏色變化是否有氣泡產(chǎn)生電極表面是否出現(xiàn)鍍層
實驗Ⅱ2.4未變色黃綠色,少量渾濁
實驗Ⅲ-0.4未變色黃綠色,無渾濁
由實驗Ⅱ、Ⅲ得出的結論是陰極在酸性較強時,H+優(yōu)先于Fe2+放電.
(5)實驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均未觀察到Cl2產(chǎn)生,乙同學繼續(xù)實驗探究,猜測可能是電壓對實驗實驗的影響,設計對比實驗如下:
不同電壓下電解1 mol/L FeCl2溶液
實驗序號電壓
(V)
陽極陰極
是否有氣泡產(chǎn)生濕潤淀粉碘化鉀試紙是否變藍電極附近溶液顏色變化是否有氣泡產(chǎn)生電極表面是否出現(xiàn)鍍層
實驗Ⅳ3未變色緩慢變成黃綠色,有渾濁少量有,約1min
實驗Ⅴ6少量變藍很快變成黃綠色,有渾濁大量有,迅速
①實驗Ⅴ中陽極產(chǎn)生的Cl2將Fe2+氧化為Fe3+.有關反應方程式是Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
②實驗Ⅳ和Ⅴ中,陰極都有鍍層出現(xiàn),陰極的電極反應式是Fe2++2e-═Fe
(6)根據(jù)Ⅰ~Ⅴ實驗探究,電解時影響離子放電順序的因素有(寫出兩點):電壓、溶液的酸堿性.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

20.下列敘述正確的是( 。
A.某溶液中加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,且沉淀不溶于稀鹽酸,則原溶液一定含有SO42-
B.某溶液中加入鹽酸放出能使澄清的石灰水變渾濁的無色無味的氣體,則原溶液一定含有CO32-
C.檢驗某溶液中是否含有Fe3+時,可滴加硫氰化鉀溶液,若溶液由無色變?yōu)檠t色,則說明溶液中一定含有Fe3+
D.某溶液進行焰色反應,火焰顏色呈黃色,說明原溶液中一定不存在鉀離子

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.由A、B、C、D、E五種溶液,其組成的陽離子有Na+、Fe3+、Ba2+、Al3+、Ag+,陰離子有NO3-、OH-、SO42-、Cl-、CO32-(在溶液中離子不重復出現(xiàn)).現(xiàn)做如下實驗:
①A和E溶液顯堿性,0.1mol/L的A溶液的pH小于13;
②在B溶液中逐漸加入氨水有白色沉淀生成,繼續(xù)加入氨水至過量,沉淀消失;
③在C溶液中加入鐵粉,溶液的質量增加;
④在D溶液中加入過量Ba(OH) 2 溶液,沒有沉淀
(1)A是Na2CO3;B是AgNO3;C是Fe2(SO43;D是AlCl3;E是Ba(OH)2;
(2)寫出實驗②中有關反應的離子方程式Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+,AgOH+2NH3•H2O=[Ag(NH3)]2++OH-+2H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.乙醇是生活中常見的物質,用途廣泛,其合成方法和性質也具有研究價值.
Ⅰ.乙醇可以作為燃料燃燒.
已知化學鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學鍵時釋放出的能量.應用表中數(shù)據(jù)(25℃、101kPa),寫出氣態(tài)乙醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣的熱化學方程式C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1253kJ/mol.
C-CC-HO=OH-OC-OC=O
鍵能/(kJ•mol-1348413498463351799
Ⅱ.直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優(yōu)點,引起了人們的研究興趣.現(xiàn)有以下三種乙醇燃料電池(圖1).堿性乙醇燃料電池酸性乙醇燃料電池熔融鹽乙醇燃料電池
(1)三種乙醇燃料電池中正極反應物均為O2
(2)堿性乙醇燃料電池中,電極a上發(fā)生的電極反應式為C2H5OH+16OH--12e-2CO32-+11H2O,使用空氣代替氧氣,電池工作過程中堿性會不斷下降,其原因是空氣中的CO2會與KOH溶液反應,降低溶液的堿性,同時反應中也會消耗KOH.
(3)酸性乙醇燃料電池中,電極b上發(fā)生的電極反應式為3O2+12H++12e-6H2O,通過質子交換膜的離子是H+
(4)熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質,電池工作時,CO32-向電極a(填“a”或“b”)移動,電極b上發(fā)生的電極反應式為O2+2CO2+4e-2CO32-
Ⅲ.已知氣相直接水合法可以制取乙醇:H2O(g)+C2H4(g)?CH3CH2OH(g).當n(H2O):n(C2H4)=1:1時,乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖2:
(1)圖中壓強P1、P2、P3、P4的大小順序為:p1<p2<p3<p4,理由是:反應分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強升高乙烯轉化率提高.
(2)氣相直接水合法采用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應溫度290℃,壓強6.9MPa,n(H2O):n(C2H4)=0.6:1.該條件下乙烯的轉化率為5%.若要進一步提高乙烯的轉化率,除了可以適當改變反應溫度和壓強外,還可以采取的措施有將產(chǎn)物乙醇液化移去、增加nH2O:nC2H4比.
Ⅳ.探究乙醇與溴水是否反應.
(1)探究乙醇與溴水在一定條件下是否可以發(fā)生反應,實驗如表:
實驗編號實驗步驟實驗現(xiàn)象
1向4mL無水乙醇中加入1mL溴水,充分振蕩,靜置4小時溶液橙黃色褪去,溶液接近無色
2向4mL無水乙醇中加入1mL溴水,加熱至沸騰開始現(xiàn)象不明顯,沸騰后溶液迅速褪色
向淀粉KI溶液中滴加冷卻后的上述混合液溶液顏色不變
3向4mL水中加入1mL溴水,加熱至沸騰橙黃色略變淺
向淀粉KI溶液中滴加冷卻后的溴水混合液溶液變藍
①實驗2中向淀粉-KI溶液中滴加冷卻后的混合液的目的是檢驗反應后溶液中是否還含有溴單質.
②實驗3的作用是對比實驗,驗證在加熱條件下水是否能夠與溴單質反應.
③根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結論是加熱條件下或長期放置,乙醇能夠與溴水反應.
(2)探究反應類型
現(xiàn)有含a mol Br2的溴水和足量的乙醇,請從定量的角度設計實驗(其他無機試劑任選),探究該反應是取代反應還是氧化反應(已知若發(fā)生氧化反應,則Br2全部轉化為HBr):取含amolBr2的溴水和足量的乙醇,混合加熱,完全反應后利用AgNO3標準液滴定測定溶液中Br-物質的量.若n(Br-)=amol則發(fā)生取代反應;若n(Br-)=2amol則發(fā)生氧化反應;若amol<n(Br-)<2amol則既發(fā)生了取代反應也發(fā)生了氧化反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列各組離子一定能大量共存的是( 。
A.澄清透明的無色溶液:MnO4-、Na+、I-、Mg2+
B.含有0.1mol/L Fe3+的溶液中:Na+、Ca2+、SCN-、SO42-
C.與鋁片反應產(chǎn)生氫氣的溶液:CO32-、SO42-、Na+、NH4+
D.使酚酞溶液變紅的溶液:Na+、Cl-、NO3-、Ba2+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.下列說法正確的是( 。
A.有機物都是從有機體中分離出來的物質
B.含碳的化合物都是有機物
C.有機物都易燃燒
D.有機物不一定都不溶于水

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.已知2SO2(g)+O2 (g)?2SO3(g);△H=-197kJ•mol-1.向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體:(甲) 2mol SO2和1mol O2;(乙) 1mol SO2和0.5mol O2;(丙) 2mol SO3.恒溫、恒容下反應達平衡時,下列關系一定正確的是(  )
A.容器內壓強p     p=p>2p
B.SO3的質量m      m=m<2m
C.c(SO2)與c(O2)之比k       k=k>2k
D.反應放出或吸收熱量的數(shù)值Q    Q=197-Q>2Q

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