某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗的影響可忽略)。
已知:①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解,如:3NaClO=2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水生成1mol[Ag(NH3)2]+
③常溫時N2H4?H2O(水合肼)在堿性條件下能還原1mol[Ag(NH3)2]+:4[Ag(NH3)2]++N2H4?H2O=4Ag↓+N2↑+NH+4+4NH3↑+H2O。
(1)“氧化”階段需在80℃條件下進行,適宜的加熱方式為 水浴加熱水浴加熱。
(2)NaClO溶液與Ag反應的產物為AgCl、NaOH和O2,該反應的化學方程式為 4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑。HNO3也能氧化Ag,從反應產物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點是 會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染。
(3)為提高Ag的回收率,需對“過濾Ⅱ”的濾渣進行洗滌,并 將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中。
(4)若省略“過濾Ⅰ”,直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3?H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3?H2O不反應),還因為 未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應。
(5)“溶解”階段發(fā)生反應的離子方程式為 AgCl+2NH3?H2O?[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2OAgCl+2NH3?H2O?[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
(6)請設計從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質Ag的實驗方案:向濾液中滴加2mol?L-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應,同時用1mol?L-1H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3,待溶液中無氣泡產生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥向濾液中滴加2mol?L-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應,同時用1mol?L-1H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3,待溶液中無氣泡產生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥(實驗中須使用的試劑有:2mol?L-1水合肼溶液,1mol?L-1H2SO4)。
NH
+
4
A
g
C
l
+
2
N
H
3
?
H
2
O
?
[
A
g
(
N
H
3
)
2
]
+
+
C
l
-
+
2
H
2
O
A
g
C
l
+
2
N
H
3
?
H
2
O
?
[
A
g
(
N
H
3
)
2
]
+
+
C
l
-
+
2
H
2
O
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】水浴加熱;4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑;會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染;將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中;未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應;;向濾液中滴加2mol?L-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應,同時用1mol?L-1H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3,待溶液中無氣泡產生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥
A
g
C
l
+
2
N
H
3
?
H
2
O
?
[
A
g
(
N
H
3
)
2
]
+
+
C
l
-
+
2
H
2
O
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/9/20 7:0:8組卷:14引用:3難度:0.5
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應選擇
A.KMnO4溶液 B.KCl溶液 C.KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計,按上述流程,第Ⅲ步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3 -
2.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應選擇
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質量分數(shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第Ⅲ步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5 -
3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產軟磁鐵氧體,用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質)制備Mn3O4的工藝流程如圖:
已知:①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題:
(1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
(2)濾渣的主要成分是
(3)氧化時,生成Mn3O4的離子方程式為
(4)向母液可加入
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.(NH4)2CO3
(5)通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是
(6)四氧化三錳的其他制法:
①熱還原法:
在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學方程式為
②電解法:
利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
電源正極為發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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