Question

6．工业上由银与稀硝酸反应来制取硝酸银．在实际生产中，先要把购进的浓硝酸加入等体积水稀释，再跟银在加热条件下反应并使反应完成，由于生产设备的原因，生产过程中会有少量Fe³⁺混入溶液中，试简要回答以下各问：
（1）写出工业上制硝酸银的反应方程式：4HNO₃（稀）+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，为什么不直接用浓硝酸跟银反应来制取硝酸银？消耗相同物质的量的硝酸，浓硝酸生成硝酸银较少，且生成污染性气体较多，制备硝酸银，用稀硝酸较好．
（2）当反应完毕后要调节溶液pH为4，然后通入过热的水蒸气，经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）得到晶体硝酸银．
（3）制取硝酸银放出的尾气的主要成分应该是NO，NO₂（填化学式，下同），该尾气通常用NaOH溶液吸收，制得两种化工原料分别是NaNO₂、NaNO₃．
（4）运用所学知识，设计从析出AgNO₃的母液里回收银的最经济而又不造成环境污染的方案：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）工业上制硝酸银是利用稀硝酸和银发生反应生成硝酸银，一氧化氮和水，浓硝酸和银反应生成二氧化氮气体，硝酸银和水，依据化学方程式中定量关系和产物分析；
（2）当反应完毕后要调节溶液pH为4，抑制银离子水解，通过浓缩蒸发，冷却结晶，过滤洗涤得到溶质晶体；
（3）银和稀硝酸反应成气体为一氧化氮，一氧化氮遇到空气中氧气反应生成二氧化氮；氮氧化物是污染性气体，被氢氧化钠溶液吸收生成硝酸钠，亚硝酸钠；
（4）硝酸银溶液中加入过量氯化钠，沉淀银离子生成氯化银沉淀，过滤、洗涤、干燥得到氯化银沉淀，加热分解生成银和氯气，生成的氯气通入氢氧化钠溶液中吸收氯气，防止污染空气．

解答 解：（1）银与浓硝酸、稀硝酸分别发生：2HNO₃（浓）+Ag=AgNO₃+H₂O+NO₂↑，4HNO₃（稀）+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，
由方程式可知，消耗相同物质的量的硝酸，浓硝酸生成硝酸银较少，且生成污染性气体较多，制备硝酸银，用稀硝酸较好，
故答案为：4HNO₃（稀）+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，消耗相同物质的量的硝酸，浓硝酸生成硝酸银较少，且生成污染性气体较多，制备硝酸银，用稀硝酸较好；（2）当反应完毕后要调节溶液pH为4，抑制银离子水解，然后通入过热的水蒸气，通过过滤除去不溶物质、浓缩蒸发、冷却结晶、过滤洗涤得到溶质晶体，
故答案为：过滤，浓缩蒸发，冷却结晶；
（3）银和稀硝酸反应成气体为一氧化氮，一氧化氮遇到空气中氧气反应生成二氧化氮，制取硝酸银放出的尾气的主要成分应该是NO，NO₂；氮氧化物是污染性气体，被氢氧化钠溶液吸收生成硝酸钠，亚硝酸钠，
故答案为：NaNO₂，NaNO₃；
（4）硝酸银溶液中加入过量氯化钠，沉淀银离子生成氯化银沉淀，过滤、洗涤、干燥得到氯化银沉淀，加热分解生成银和氯气，生成的氯气通入氢氧化钠溶液中吸收氯气，防止污染空气，反应的化学方程式为：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

点评 本题考查了物质性质分析，物质制备方案设计，主要是硝酸性质分析，注意制备过程中污染气体的生成和处理，掌握基础是解题关键，题目难度中等．