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·L1 H2SO4)。
-
解析 (1)加热温度低于100 ℃,采用水浴加热。(2)由题发生反应:Ag+NaClO+H2O―→AgCl+NaOH+O2↑,有Ag、Cl、O三种元素的变化,因Ag、Cl原子个数比为1∶1,设Ag、NaClO的计量数为1,则1
NaOH计量数为1,Ag失去1e-,NaClO―→NaCl,得到2e-,根据得失电子守恒O2的系数为,根据原41
子守恒,H2O系数为,相应扩大4倍。HNO3也能氧化Ag,但生成NOx会污染环境。(3)滤渣沉淀时表面
2会附有溶质,因此洗涤液中含有Ag(NH3)+2,将洗涤液并入过滤Ⅱ的滤液中,以提高利用率。(4)若直接在溶液中加入氨水,一是稀释氨水,氨水的利用率低,二是原溶液中有氧化时生成的NaCl(见(2)中反应),
Cl-使可逆反应AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)+2+Cl-+2H2O
+,但同时有NH3生成,利逆向移动,不利于AgCl的溶解。(5)由题给信息③,利用水合肼还原Ag(NH3)2
用H2SO4吸收防止逸出污染大气。
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
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl,不利于AgCl与氨水反应 (5)向滤液中滴加2 mol·L
-1
-
水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L1H2SO4溶液吸收反应中放出
-
的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥
8、(2017·海南化学,17)以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO SiO2 FeO、Fe2O3 CaO Al2O3 B2O3 30%~40% 回答下列问题:
20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2% (1)“酸解”时应该加入的酸是________,“滤渣1”中主要含有________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________________________、________________________。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析 硼镁泥主要成分是MgO,还有CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,酸溶时MgO、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应,SiO2不与硫酸反应,B2O3转化为H3BO3,则滤渣1为SiO2,次氯酸钙具有强氧化性,加入的次氯酸钙可把亚铁离子氧化成铁离子,MgO促进铁离子、铝离子水解,铁离子、铝离子转化为沉淀,则滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3,浓缩过滤得到滤渣3为CaSO4,滤液中含镁离子、硫酸根离子,蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸镁晶体,以此来解答。 答案 (1)浓硫酸 SiO2
(2)氧化亚铁离子 促进铁离子、铝离子转化为沉淀 (3)溶液接近为无色
(4)温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同,温度越高,硫酸钙溶解度越小,可以采用蒸发浓缩,趁热过滤方法除去硫酸钙
9、(2017·课标全国Ⅲ,27节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
高温
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3――→Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的计量数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤渣1中含量最多的金属元素是________,滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。 (3)步骤④调滤液
2
的
pH
使之变________(填“大”或“小”),原因是
________________________________________________________________________ (用离子方程式表示)。
解析 (1)首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知:1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子,1 mol NaNO3得到2 mol电子,则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7;该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3,而陶瓷中含有二氧化硅,二者在熔融时反应,故不能使用陶瓷容器;(2)步骤①的反应产生了不溶于水的Fe2O3,故熔块水浸后滤渣1的主要成分是Fe2O3,则含量最多的金属元素是铁元素;将滤液1调节pH=7后,Al3+会变为Al(OH)3沉淀而除去,故滤渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅杂质;(3)滤液2中的主要成分是Na2CrO4,滤液3中的主要成分应为Na2Cr2O7,则第④步调节pH的作用是使Na2CrO4转化为
Na2Cr2O7,离子方程式为2CrO24-+2H+
酸性越强越利于Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,故应调节pH使之变小。 答案 (1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 (2)Fe Al(OH)3
Cr2O27-+H2O,
(3)小 2CrO24+2H
-+
Cr2O27+H2O
-
10、(2018北京高考题)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。 0.5H2O 溶解度:Ca5(PO4)3(OH) (1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。 (2)磷精矿粉酸浸时发生反应: