Question

制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板，產(chǎn)生的廢液稱“爛板液”。“爛板液”中含硝酸鋅外，還含有自來(lái)水帶入的Cl^—和Fe³⁺。在實(shí)驗(yàn)室里，用“爛板液”制取ZnSO₄·7H₂O的過(guò)程如下：

（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時(shí)還原產(chǎn)物為N₂O，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是       。
（2）若步驟①的pH>12，則Zn(OH)₂溶解生成四羥基合鋅酸鈉。寫出Zn(OH)₂被溶解的離子方程式                                                。
（3）濾液D中除了含有OH^—離子外，還含有的陰離子有             （填離子符號(hào)）。
（4）若濾液E的pH=4，c(Zn²⁺)=2mol·L^-1，c(Fe³⁺)=2.6×l0^-9mol·L^-1，能求得的溶度積是       （填選項(xiàng)）。
A.Ksp[Zn(OH)₂]    B.Ksp[Zn(OH)₂]和Ksp[Fe(OH)₃]    C.Ksp[Fe(OH)₃]
（5）步驟③要控制pH在一定范圍。實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測(cè)定溶液pH的方法是：                  　　 。
（6）已知：①Fe(OH)₃(s)Fe³⁺(aq)+3OH^-(aq) ； ΔH=" a" kJ?mol^-1
②H₂O(l)  H⁺(aq)+OH^-(aq) ；ΔH=" b" kJ?mol^-1
請(qǐng)寫出Fe³⁺發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                             。
若①的溶度積常數(shù)為K_SP，②的離子積常數(shù)為K_W，F(xiàn)e³⁺發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù)：
K=                 。（用含K_SP、K_W的代數(shù)式表示）

Answer 1

（1）1:2
（2）Zn(OH)₂+2OH^-=ZnO₂^2-+2H₂O
（3）Cl^-、NO₃^-
（4）C
（5）將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒醮取待測(cè)點(diǎn)在試紙中間，待顏色變化穩(wěn)定后與比色卡對(duì)比，讀出讀數(shù)
（6）Fe³⁺(aq) +3H₂O(l) Fe(OH)₃(s) +3H⁺(aq) △H=(3b-a)kJ·mol^-1   

解析試題分析：（1）4Zn＋10HNO₃4Zn(NO₃)₂＋N₂O＋5H₂O，HNO₃做氧化劑，但是10molHNO₃里面發(fā)生化合價(jià)改變只有2mol，Zn做還原劑，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1 ：2。
（2）偏鋁酸鈉在水溶液中都是以Na[Al(OH)₄]的形式存在，以前只不過(guò)是為了方便，把它簡(jiǎn)寫成NaAlO₂。但它的實(shí)際組成還是Na[Al(OH)₄]。 NaAlO₂偏鋁酸鈉是簡(jiǎn)寫，就像氫離子(H^＋)實(shí)際上是水合氫離子一樣。[Zn(OH)₄]^－與此相類似。
（4）在一定條件下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)A_mB_n溶于水形成飽和溶液時(shí)，溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立動(dòng)態(tài)平衡，叫作沉淀溶解平衡。這時(shí)，離子濃度的乘積為一常數(shù)，叫作溶度積，用K_sp表示。很明顯，濾液E的pH=4時(shí)，Zn(OH)₂已經(jīng)溶解，所以無(wú)法求得溶度積，而Fe(OH)₃是已沉淀形式存在，所以可以求得。
（6）由②×3－①即可得到Fe³⁺(aq) +3H₂O(l) Fe(OH)₃(s) +3H⁺(aq) △H=(3b-a)kJ·mol^-1 。
Ksp[Fe(OH)₃]=c(Fe^3＋)·c³(OH^－)  K_W=c(OH^－)·c(H^＋)
Fe³⁺發(fā)生水解反應(yīng)的平衡常數(shù)：K===
考點(diǎn)：化學(xué)綜合運(yùn)用。