Question

【題目】制備鋅印刷電路板是用稀硝酸腐蝕鋅板產生的廢液稱“爛板液”。“爛板液”中除含硝酸鋅外，還含有自來水帶入的Cl－和Fe3+，在實驗室里，用“爛板液制取ZnSO47HO的過程如圖所示

（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產物為N2O，氧化劑與還原劑的物質的量之比是_________

（2）若步驟①的pH＞12，則Zn(OH) 2溶解生成偏鋅酸鈉，Zn(OH) 2溶解的離子方程式為___________________________

（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）

（4）若濾液E的pH＝4，c（Zn2＋）＝2mol·L-1,（Fe3＋）＝2.6×10-9mo·L-l試求出Fe（OH）3的溶度積常數________________（只寫結果）

（5）已知:①Fe（OH）3（s） Fe3＋（aq）＋3OH－（aq）H＝a kJ mol·L-1

②H2O(l) H＋（aq）＋OH－（aq）H＝b kJ·mol·L-1

若①的溶度積常數為Ksp，②的離子積常數為Kw，Fe3＋發生水解反應的平衡常數:K＝______________（用含Kw、Ksp的代數式表示）

Answer 1

【答案】1:2 Zn（OH）2: ＋2OH－ ＝ZnO22－ ＋2H2O Cl－,NO3－ 2.6×10-39 K＝

【解析】

（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產物為N2O，則反應的方程式為4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，根據方程式判斷氧化劑與還原劑的物質的量之比；

（2）根據反應物和生成物確定反應的離子方程式；

（3）固體具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl－、NO3－等離子，則濾液中應含有Cl－、NO3－；

（4）濾液E的pH=4，得到的沉淀為Fe（OH）3，只能計算Fe（OH）3的溶度積；

（5）利用蓋斯定律計算反應熱，可寫出Fe3＋發生水解反應的熱化學方程式，利用①②平衡常數可確定Fe3＋發生水解反應的平衡常數．

（1）若稀硝酸腐蝕鋅板時還原產物為N2O，則反應的方程式為4Zn+10HNO3=4Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，由方程式可知反應中HNO3為氧化劑，Zn為還原劑，當4molZn參加反應時，有2molHNO3被還原，則氧化劑與還原劑的物質的量之比1：2；

（2）Zn（OH）2溶解生成四羥基合鋅酸鈉，反應的離子方程式為Zn（OH）2+2OH－=[Zn（OH）4]2-；

（3）固體具有吸附性，沉淀A可吸附溶液中的Cl－、NO3－等離子，則濾液中應含有Cl－、NO3－；

（4）濾液E的pH=4，得到的沉淀為Fe（OH）3，只能計算Fe（OH）3的溶度積=2.6×10-9×（10-10）3=2.6×10-39；

（5）Fe3＋發生水解反應的方程式為Fe3＋+3H2OFe（OH）3+3H＋，

已知①Fe（OH）3（s）Fe3＋（aq）+3OH－（aq）△H=aKJ·mol－1

②H2O（l）H＋（aq）+OH－（aq）△H=bKJ·mol－1，

則利用蓋斯定律將②×3-①可得Fe3＋（aq）+3H2O（l）Fe（OH）3（aq）+3H＋（aq）△H=（3b-a）KJ·mol－1，

則Fe3＋發生水解反應的平衡常數K= 。