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已知向Zn2的溶液中滴加氨水,生成Zn(OH)2白色沉淀;但是氨水过量时沉淀又溶解,生成了[Zn(NH342。此外Zn(OH)2既可溶于盐酸,也可溶于过量NaOH溶液(生成ZnO),故Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。

现有4组离子,每组有2种金属离子。请各选用一种试剂将它们分开。可供选用的试剂有①H2SO4(aq)  ②HCl(aq)  ③HNO3(aq)  ④NaOH(aq)  ⑤氨水

请填写下表。

离子组

选用试剂(代号)

沉淀化学式

保留在溶液中的离子

(1)Zn2和Al3

 

 

 

(2)Zn2和Mg2

 

 

 

(3)Zn2和Ba2

 

 

 

(4)Fe3和Al3

 

 

 

解析:离子的“检验”“分离”都是利用了离子及其化合物的化学特性来进行的。

(1)由于Zn(OH)2、Al(OH)3均为两性氢氧化物,结合题干对Zn2性质的暗示性描述,可选“过量”氨水分离之,此时Zn2→[Zn(NH342,而Al3→Al(OH)3↓。

(2)Zn2和Mg2的分离,可选用“过量”NaOH溶液,此时,Zn2→ZnO,Mg2→Mg(OH)2↓。

(3)可选用H2SO4分离Zn2和Ba2,此时Ba2→BaSO4↓,而Zn2与H2SO4不反应。

(4)可利用Al(OH)3的两性特点,采取加过量NaOH溶液的方法分离Fe3和Al3,此时Fe3→Fe(OH)3↓,Al3→AlO

答案:(1)⑤  Al(OH)3  [Zn(NH342

(2)④  Mg(OH)2  ZnO  或⑤  Mg(OH)2  [Zn(NH342

(3)①  BaSO4  Zn2

(4)④  Fe(OH)3  AlO

练习册系列答案
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粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属.某化学兴趣小组以硫酸铜溶液为电解液电解精炼钢之后,将电解液过滤得到滤液A和阳极泥,为测定滤液A中Fe2+、Cu2+的浓度,实验流程如下:

已知向c(Zn2+)=1mol/L的溶液中加入NaOH溶液,Zn(OH)2沉淀生成与溶解的pH如下:

试回答下列问题:
(1)步骤2中涉及的操作是
过滤
过滤
、洗涤、晾干、称量;步骤4中的操作次为洗涤、灼烧、冷却、称量,其中检验沉淀已经洗涤干净的方法(操作方法、现象和结论)是
取少量最后一次洗涤液,滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成,证明洗涤干净
取少量最后一次洗涤液,滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成,证明洗涤干净

(2)写出Zn(OH)2的电离方程式
H++HZnO2-?Zn(OH)2?Zn2++2OH2-
H++HZnO2-?Zn(OH)2?Zn2++2OH2-

(3)滤液A中c(Cu2+)=
0.5
0.5
mol?L-1,c(Fe2+)=
0.1
0.1
mol?L-1

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(1)高温锻烧时,闪锌矿(ZnS)与氧气反应生成ZnO和SO2.其反应方程式为:
2ZnS+3O2═2ZnO+2SO2
2ZnS+3O2═2ZnO+2SO2
,该反应1mol还原剂失去电子
6
6
mol.
(2)已知Zn(OH)2具有两性,在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn(OH)42-.右图是Zn2+在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图.
①当pH=7、c(Zn2+)=0.01mol?L-1,Zn元素主要存在形式为
Zn2+
Zn2+
ZnOH+(或Zn(OH)2
ZnOH+(或Zn(OH)2
(写化学式).
②向c(Zn2+)=1×10-5mol?L-1的溶液中加入固体NaOH到pH=13,其反应的离子方程式为
Zn2++4OH-═Zn(OH)42-或分步写:Zn2++2OH-═Zn(OH)2
Zn(OH)2+2OH-═Zn(OH)42-
Zn2++4OH-═Zn(OH)42-或分步写:Zn2++2OH-═Zn(OH)2
Zn(OH)2+2OH-═Zn(OH)42-

③已知该温度下的Ksp[Zn(OH)2]=1×10-17、Ksp(ZnS)=1.6×10-24.当向新生成的Zn(OH)2浊液中滴入足量的Na2S溶液,振荡后Zn(OH)2会全部转化为ZnS,其原理是:
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由于在Zn(OH)2浊液存在溶解平衡:Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)+2OH-(aq),而Ksp[Zn(OH)2]>Ksp(ZnS),滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶(或溶度积更小)的ZnS,使Zn2+浓度减小,溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS

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D
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(2)当pH=6、c(Zn2+)=0.01mol?L-1,Zn2+主要存在形式为
ZnOH+
ZnOH+
Zn(OH)2液体
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Zn2++2OH-═Zn(OH)2
Zn2++2OH-═Zn(OH)2
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(4)已知该温度下的Ksp[Zn(OH)2]=1×10-17,计算:当溶液中的c(Zn2+)=1×10-5mol?L-1,向溶液中加入NaOH固体,产生沉淀的pH,并对照该图判断是否真的产生沉淀?原因可能是什么?

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现有4组离子,每组有2种金属离子。请各选用1种试剂将它们区分开来。可供选用的试剂有:A.硫酸,B.盐酸,C.硝酸,D.NaOH溶液,E.氨水。

请填写下表:(填写时用字母代号)

离子组

选用的试剂

(填字母代号)

沉淀物的化学式

保留在溶液中的离子

⑴ Zn2+和Al3+

 

 

 

⑵ Zn2+和Mg2+

 

 

 

⑶ Zn2+和Ba2+

 

 

 

⑷ Fe3+和Al3+

 

 

 

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