专题突破练(十二) 突破高考常考题型——化学工艺流程题
1.(2017·江苏化学,19)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO===2NaCl+NaClO3 ②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O
Ag(NH3)2+Cl+2H2O
+
+
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③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2: 4Ag(NH3)2+N2H4·H2O===4Ag↓+N2↑+4NH4+4NH3↑+H2O (1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行,适宜的加热方式为________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________________________________。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并
________________________________________________________________________。 (4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:__________(实验中须使用的试剂有:2 mol·L
-1
+
+
水合肼溶液,1 mol·L1H2SO4)。
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解析: (1)加热温度为80 ℃,适宜的加热方式为水浴加热。
(2)根据题意可大致列出反应式:Ag+NaClO―→AgCl+NaOH+O2,该反应是一个氧化还原反应,“―→”的左边缺少氢元素。根据得失电子守恒和原子守恒可写出化学方程式。浓HNO3被Ag还原的产物是NO2,稀HNO3被Ag还原的产物是NO。NO2与NO都能造成环境污染。
(3)该洗涤操作所得滤液里含有Ag+,对其回收的目的是提高Ag的回收率。 (4)氨水的作用是AgCl+2NH3·H2O减小氨水的浓度不利于AgCl与氨水反应。
-Ag(NH3)+2+Cl+2H2O。根据平衡移动原理,
若省略“过滤Ⅰ”则“溶解”环节反应体系中Cl-浓度较大,根据沉淀溶解平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)及平衡移动原理,Cl-的浓度增大不利于AgCl与氨水反应。
(5)设计实验方案应注意:①必须使用的试剂是2 mol·L-1水合肼溶液和1 mol·L-1 H2SO4
+溶液;②水合肼和Ag(NH3)+H2O===4Ag↓+N2↑+4NH+2能发生反应:4Ag(NH3)2+N2H4·4
+4NH3↑+H2O;③溶液中生成的Ag是粉状固体;④作为一个回收Ag的方案,所得产品(Ag)应是纯净、干燥的。
答案: (1)水浴加热
(2)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染