制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝...

制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl-和Fe3+。在实验室里用“烂板液”制取ZnSO4·7H2O的过程如下:

(1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为NH4NO3，还原剂与氧化剂的物质的量之比是_________

(2)若步骤①的pH>12，则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠，写出步骤①生成四羟基合锌酸钠的离子方程式___________________________

(3)若滤液E的pH=4,c(Zn2+)=2mol/L,c(Fe3+)=2.6×10-9mol/L能求得的溶度积是____(填选项)

A.Ksp［Zn(OH)2］B.Ksp［Fe(OH)3］C.Ksp［Zn(OH)2］和Ksp［Fe(OH)3］

(4)已知:①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=akJ/mol

②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)△H=bkJ/mol

请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式_____________________

(5)若常温下Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp=4.0×10-38，H2O的离子积常数为Kw=10-14，Fe3+发生水解反应的平衡常数K=________。

4:1 Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2- B Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ/mol 2.5×10-5 【解析】 “烂板液”中除含硝酸锌外，还含有自来水带入的Cl-和Fe3+，加入氢氧化钠调节溶液的pH=8使铁离子、锌离子转化为Fe(OH)3、Zn(OH)2沉淀，过滤分离，滤液C中含有NaNO3、NaCl等，沉淀会附着NaNO3、NaCl等，用水洗涤除去，沉淀B用硫酸溶解、控制一定pH，Fe(OH)3不溶解，过滤分离得到ZnSO4溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O，以此解答该题。 (1)若硝酸被还原的产物为NH4NO3，则由HNO3→NH4NO3，作为氧化剂的硝酸根的化合价降低8价，Zn作为还原剂被氧化成Zn2+，化合价升高2价，根据得失电子守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比为4:1； (2)根据题意：碱性过强时Zn(OH)2和OHˉ反应生成[Zn(OH)4]2-，所以步骤①的离子方程式为Zn2++4OH-=[Zn(OH)4]2-； (3)根据题意可知滤液E为Fe(OH)3的饱和溶液，存在氢氧化铁的沉淀溶解平衡，所以可以根据pH和铁离子的浓度计算氢氧化铁的溶度积，所以选B； (4)Fe3+发生水解反应的方程式为：Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，已知：①Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)△H=akJ/mol ②H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)△H=bkJ/mol，根据盖斯定律②×3-①可得：Fe3+(aq)+3H2O(l)Fe(OH)3(aq)+3H+(aq)△H=(3b-a)kJ•mol-1； (5)Fe3+发生水解反应的平衡常数K=，Ksp=c(Fe3+)·c3(OHˉ)，Kw= c(H+)·c(OHˉ)，所以K===2.5×10-5。

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考点分析：

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数十年来，化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。

I．已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：

第一步：2NO(g)N2O2(g)（快）∆H1<0；v1正=k1正c2(NO)；v1逆=k1逆c(N2O2)

第二步：N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)（慢）∆H2<0；v2正=k2正c(N2O2)c(O2)；v2逆=k2逆c2(NO2)

一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________；

II．利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气（主要成分为CO、H2），还可减少温室气体的排放

已知重整过程中部分反应的热化方程式为：

①CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH>0

②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH>0

③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)ΔH<0

固定n(CO2)=n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。

在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图乙所示。y点：v(正)_____v(逆)（填“大于”“小于”或“等于”）。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，已知P2=aPa求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。

III．根据2+2H++H2O设计如图丙装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图丙中左侧电极连接电源的____________极，电解制备过程的总反应的离子方程式为____________。测定阳极液中Na和Cr的含量，若Na与Cr的物质的量之比为a：b，则此时Na2CrO4的转化率为____________。若选择用熔融K2CO3作介质的甲烷燃料电池充当电源，则负极反应式为____________。