Question

10．I．某化學課外活動小組對污染大氣的部分非金屬氧化物進行探究．請根據題目要求回答下列問題．

（1）寫出用硝酸制取一氧化氮的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）查資料得知，HCOOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+H₂O．實驗室有如圖1所示的裝置，制取CO氣體可選用的裝置為A（填序號），實驗室利用該裝置還可制取的常見氣體有Cl₂（填寫一種氣體的分子式）．
（3）查資料得知，利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發生反應轉化為二氧化碳和氮氣．該小組在實驗室模擬汽車尾氣處理，設計了如圖2所示裝置（部分夾持和裝置已略去）．
①實驗前關閉旋塞K，先通氮氣排凈裝置中的空氣，其目的是防止CO與空氣混合加熱爆炸
②該套裝置中有不完善之處，還應在裝置（Ⅳ）后補充尾氣處理裝置裝置．
Ⅱ．該課外小組設計的從ZnSO₄、FeCl₃的混合溶液中制取ZnSO₄•7H₂O過程如下：
a．在混合液中加入6mol•L^-1NaOH溶液，至pH=8為止．
b．過濾后得到沉淀，用蒸餾水多次洗滌沉淀．
c．向洗滌后的沉淀中加入2mol•L^-1的硫酸，保持溶液的pH在4～6，加熱煮沸，趁熱過濾，濾液即為ZnSO4溶液．
d．濾液中加入2mol•L^-1的硫酸，使其pH=2．
已知部分陽離子以氫氧化物的形式開始沉淀至完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：

沉淀物	Fe （OH）3	Zn（OH）2
pH	1.5～3.2	6.4～8.0

（1）步驟b中如何檢驗沉淀已經洗滌干凈取最后一次洗滌液少量，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀，說明已經洗滌干凈
（2）步驟d中加入硫酸，使其pH=2的目的是抑制Zn²⁺的水解； 要制得ZnSO₄•7H₂O的步驟d還缺少的操作是將溶液加熱濃縮，冷卻結晶．

Answer 1

分析 I．（1）用銅屑稀硝酸為原料制取硝酸銅同時生成了一氧化氮；
（2）選擇氣體的發生裝置根據反應物的狀態和反應條件；
（3）①可燃性氣體在點燃前都需要驗純，防止發生爆炸；
②根據一氧化碳有毒進行分析；
II．（1）取最后一次洗滌液少量，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀，說明已經洗滌干凈；
（2）Zn²⁺pH為6.4～8.0時可發生水解；要制得ZnSO₄•7H₂O還需要將溶液加熱濃縮，冷卻結晶；加熱蒸發需要用蒸發皿，酒精燈，玻璃棒．

解答 解：I．（1）用銅屑稀硝酸為原料制取硝酸銅同時生成了一氧化氮，故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）該反應為液體加熱裝置，用濃鹽酸和二氧化錳加熱可制取氯氣，故答案為：A；Cl₂；
（3）①防止可燃性氣體與空氣或氧氣混合發生爆炸，故答案為：防止CO與空氣混合加熱爆炸；
②一氧化碳有毒，所以要注意防止一氧化碳泄漏從而污染環境，故答案為：尾氣處理裝置；
II．（1）檢驗是否含有氯離子設計實驗：取最后一次洗滌液少量，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀，說明已經洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌液少量，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀，說明已經洗滌干凈；
（2）因為Zn²⁺pH為6.4～8.0時可發生水解；要制得ZnSO₄•7H₂O還需要將溶液加熱濃縮，冷卻結晶；加熱蒸發需要用儀器蒸發皿，酒精燈，玻璃棒，
故答案為：抑制Zn²⁺的水解；將溶液加熱濃縮，冷卻結晶；

點評 本題考查知識綜合而全面，考查了實驗基本操作，物質檢驗方法，實驗注意問題等，能很好的考查出學生對所學知識的掌握和應用情況，題目難度中等．