Question

I、某化学课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题。
(1)写出用硝酸制取NO的离子方程式                      。
(2)查资料得知，HCOOHCO+H2O。实验室有如图l所示的装置，制取CO气体可选用的装置为
             (填序号)，实验室利用该装置还可制取的常见气体有               （写一种气体的分子式）。
(3)查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气。该小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图2所示装置(部分夹持和装置已略去)。

①实验前，关闭旋塞K，先通氮气排净装置中的空气，其目的是         。
②装置(III)的主要作用是                                             。
③该套装置中有不完善之处，还应在装置(Ⅳ)后补充             装置。
II、该课外小组设计的从ZnSO₄、FeCl₃的混合溶液中制取ZnSO₄·7H₂O过程如下：
a．在混合液中加入6 mol/L NaOH溶液，至pH=8为止。
b．过滤后得到沉淀，用蒸馏水多次洗涤沉淀。
c．向洗涤后的沉淀中加入2 mol/L的硫酸，保持溶液的pH在4～6，加热煮沸，趁热过滤，滤液即为ZnSO₄溶液。
d．滤液中加入2 mol/L的硫酸，使其pH=2。
已知部分阳离子以氢氧化物的形式开始沉淀至完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：

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

 
(1)步骤b中如何检测沉淀已经洗涤干净                  。
(2)步骤d中加入硫酸，使其pH=2的目的是             ；要制得ZnSO₄·7H₂O的步骤d还缺少的操作是      ，所用的主要硅酸盐仪器是               。

Answer 1

I.（1）3Cu+8H⁺+2NO₃^-＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（2）
（2）A、Cl₂（答案合理即可）（共1分，共2分） （3）①防止CO与空气混合加热爆炸（2）
②检验CO是否转化为CO₂（2） ③尾气处理装置（2）
Ⅱ.（1）取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净（合理即给分）（2分）
（2）抑制Zn^2＋水解 （1分）；将溶液加热浓缩，冷却结晶 （2分）；
蒸发皿，酒精灯，玻璃棒（3分）

解析试题分析：I．（1）硝酸具有强氧化性，能氧化单质铜，同时还有NO和水生成，所以用铜屑和稀硝酸为原料制取硝酸铜的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-＝3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O。
（2）该反应为液体加热制气装置，需要分液漏斗和酒精灯。因此选择装置A。根据装置特点可知，该装置还可以用用浓盐酸和二氧化锰加热可制取氯气。
（3）①CO是可燃性气体，加热时易发生爆炸，所以实验前，关闭旋塞K，先通氮气排净装置中的空气的目的是防止可燃性气体与空气或氧气混合加热发生爆炸。
②CO₂遇澄清的石灰水变浑浊，而一氧化碳不能，所以装置(III)中澄清石灰水的主要作用是检验CO是否转化为CO₂。
③一氧化碳有毒，所以要注意防止一氧化碳泄漏从而污染环境，所以还应在装置(Ⅳ)后补充尾气处理装置。
II．（1）由于沉淀表面有吸附的氯离子，所以检验沉淀是否洗净的实验操作是：取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净。
（2）因为Zn²⁺完全沉淀时的pH为6.4～8.0，所以步骤d中加入硫酸，使其pH＝2的目的是抑制Zn^2＋水解；要制得ZnSO₄?7H₂O还需要将溶液加热浓缩，冷却结晶；加热蒸发需要使用硅酸盐仪器是蒸发皿，酒精灯，玻璃棒。
考点：考查常见生活环境的污染及治理；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；化学实验基本操作等