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2.实验室中利用含银废料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸银的实验步骤如下:
步骤1:向废液中加入足量的NaCl溶液,将所得沉淀过滤,并洗涤干净.
步骤2:将沉淀放入烧杯,并放入铝片,再加入20%的Na2CO3溶液至浸没固体,加热搅拌,至沉淀变为灰白色[含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl].取出铝片,过滤并洗涤沉淀.
步骤3:…
(1)步骤1中检验所加NaCl溶液已经足量的方法是静置,向上层清液中继续滴加NaCl溶液,若溶液不变浑浊,则NaCl已足量.
(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体.写出该过程中发生反应的离子方程式:2Al+6AgCl+3CO3 2-+3H2O=2Al(OH)3+6Ag+6Cl-+3CO2↑.
(3)已知AgNO3和Al(NO33的溶解度曲线如图所示,请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀制取硝酸银固体的实验方案:向所得灰白色混合物中加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤;洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀硝酸,充分反应后,过滤;将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤;用冰水洗涤、干燥,得到硝酸银晶体(实验中必须使用的试剂有:稀盐酸、稀硝酸、冰水).
(4)已知:Ag++SCN-=AgSCN↓(白色).实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应):
①称取2.000g制备的硝酸银样品,加水溶解,定容到100mL.溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有100mL容量瓶、胶头滴管.
②准确量取25.00mL溶液,酸化后滴入几滴铁铵钒[NH4Fe(SO42]溶液作指示剂,再用0.1000mol•L-1 NH4SCN标准溶液滴定.滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色,且保持30s不变.
③重复②的操作两次,所用NH4SCN标准溶液的平均体积为29.00mL.则硝酸银的质量分数为98.60%.

分析 (1)步骤1中向硝酸银中继续加NaCl溶液看是否有沉淀,可判断所加氯化钠是否足量;
(2)根据元素守恒和电荷守恒可书写步骤2中的离子方程式;
(3)步骤2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl,可向沉淀中加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤,洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀硝酸,充分反应后,过滤,将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,可得硝酸银固体;
(4)①配制100mL一定物质的量浓度的溶液,所需要的玻璃离仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
②用 NH4SCN标准溶液滴定硝酸银溶液,滴定终点时,SCN-与铁离子结合生成血红色溶液,据此判断;
③NH4SCN标准溶液的平均体积为29.00mL,则NH4SCN的物质的量为0.1000mol•L-1×0.029L=2.9×10-3 mol,根据Ag++SCN-=AgSCN↓可求得硝酸银的质量,进而确定质量分数;

解答 解:(1)步骤1中向硝酸银中继续加NaCl溶液看是否有沉淀,可判断所加氯化钠是否足量,实验步骤为静置,向上层清液中继续滴加NaCl溶液,若溶液不变浑浊,则NaCl已足量,
故答案为:静置,向上层清液中继续滴加NaCl溶液,若溶液不变浑浊,则NaCl已足量;
(2)步骤2加热时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,步骤2中的离子方程式为2Al+6AgCl+3CO3 2-+3H2O=2Al(OH)3+6Ag+6Cl-+3CO2↑,
故答案为:2Al+6AgCl+3CO3 2-+3H2O=2Al(OH)3+6Ag+6Cl-+3CO2↑;
(3)步骤2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl,可向沉淀中加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤,洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀硝酸,充分反应后,过滤,将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,可得硝酸银固体,
故答案为:加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤;洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀硝酸,充分反应后,过滤;将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤;用冰水洗涤、干燥;
(4)①配制100mL一定物质的量浓度的溶液,所需要的玻璃离仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管;
②用 NH4SCN标准溶液滴定硝酸银溶液,滴定终点时,SCN-与铁离子结合生成血红色溶液,所以滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色,且保持30s不变,
故答案为:溶液变为(血)红色,且保持30s不变;
③NH4SCN标准溶液的平均体积为29.00mL,则NH4SCN的物质的量为0.1000mol•L-1×0.029L=2.9×10-3 mol,根据Ag++SCN-=AgSCN↓可知硝酸银的质量为2.9×10-3 mol×170g/mol×$\frac{100}{25}$=1.972g,所以硝酸银的质量分数为$\frac{1.972g}{2.000g}$×100%=98.60%,
故答案为:98.60%.

点评 本题考查制备实验方案的设计,涉及氧化还原反应、物质的分离提纯、物质含量测定、沉淀滴定原理应用等,综合性较强,基本属于拼合型题目,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.非血红素铁是食物中铁存在的形式之一,主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物.
(1)Fe基态原子价电子排布式为3d64s2
(2)KSCN是检验Fe3+的试剂之一,与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2、N2O、CS2、COS (填化学式).
(3)蛋白质分子中氨基氮原子的轨道杂化类型是sp3; 1mol 乙酸分子中含有σ的键的数目为7mol或7×6.02×1023或7NA
(4)把氯气通入黄血盐(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),写出该变化的化学方程式2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl.
(5)FeO晶胞结构如图所示,FeO晶体中Fe2+配位数为6,若该晶胞边长为acm,则该晶体密度为$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列反应属于吸热反应的是(  )
A.石灰石在高温下的分解反应B.金属钠和水的反应
C.盐酸与氢氧化钠溶液的反应D.铝热反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl 难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较
大的体系,在潮湿空气中易水解氧化.以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO)为原料,采用硝酸
铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺过程如下:
回答下列问题:

(1)步骤①中真正的氧化剂是HNO3,溶解温度应控制在60-70 度,原因是温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解.
(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式是2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+
(3)步骤⑧是分离滤液和洗涤液操作,实验室里混有杂质NaCl 的(NH4)2SO4 固体提纯的方法是重结晶法.
(4)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化.
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离.工业上常用的固液分离设备有AC(填字母).
A、离心机B、分馏塔C、框式压滤机D、反应釜
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加入适量
稀硫酸,用a mol/L 的K2Cr2O7 溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7 溶液bmL,反应中Cr2O72-被还原为Cr3+,样品中CuCl 的质量分数为$\frac{0.597ab}{m}$.

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17.巧妙的实验设计有助于更好地解决问题.下列装置不能达到实验目的是(  )
A.用装置甲验证HCl气体易溶于水
B.用装置乙验证SO2具有漂白性
C.用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
D.用装置丁检验NH4Cl分解产生的气体

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7.氮及氮的化合物有着重要的用途.
(1)氮元素在周期表中的位置是第2周期VA族;NH3的电子式是
(2)将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,请举例说明一种自然界中氮的固定的途径N2+O2$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO(用化学方程式表示).
(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法.2007年化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如图1:

下列说法正确的是bc(选填字母).
a.图①表示N2、H2分子中均是单键
b.图②→图③需要吸收能量
c.该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
(4)已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,
则氨气作燃料完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266kJ/mol.
(5)用氨气作原料可制备重要燃料--肼(N2H4).
①通常在催化剂存在下,用次氯酸钠与氨反应可制备肼.该反应的化学方程式是2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O.
②如图为肼燃料电池示意图,其负极的电极反应式是N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O.

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14.往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围.Mg(OH)2是一种常用的阻燃剂,生产工艺如图1:

完成下列填空:
(1)精制卤水中MgCl2的与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],反应的化学方程式为2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生反应:Mg(OH)2-xClx•mH2O═(1-$\frac{x}{2}$)Mg(OH)2+$\frac{x}{2}$MgCl2+mH2O,水热处理后,进行过滤、水洗.水洗的目的是除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等.
(3)阻燃型 Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点.上述工艺流程中与此有关的步骤是水热处理、表面处理.
(4)已知热化学方程式:Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H=+81.5kJ•mol-1
Al(OH)3(s)═$\frac{1}{2}$Al2O3(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H=+87.7kJ•mol-1
Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降,同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳.等质量 Mg(OH)2和Al(OH)3 相比,阻燃效果较好的是Mg(OH)2,原因是Mg(OH)2的吸热效率为81.5kJ•mol-1÷58g•mol-1=1.41 kJ•g-1,Al(OH)3的吸热效率为87.7kJ•mol-1÷78g•mol-1=1.12 kJ•g-1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多.
(5)该工业生产的原料还可以用来提取金属镁.请在图2中设计提取金属镁的工艺流程(框内写产物名称,箭头上标明转化条件):

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11.某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾.其设计的实验过程如图所示,下列叙述不正确的是(  )
A.铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物
B.灼烧后含有少量铜的可能原因是该条件下铜无法被氧气氧化
C.通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥
D.与途径II相比,产生等量的胆矾途径I消耗硫酸少,途径I不会产生污染大气的气体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度,进行了以下实验操作:
A.冷却至室温后,在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸.
B.用某仪器量取20.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂.
C.将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净,并用各待盛溶液润洗.
D.将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管,调节液面记下开始读数为V1mL.
E.小心滴入NaOH标准溶液,边滴边摇动锥形瓶,滴定至恰好反应为止,记下读数为V2mL.
F.把锥形瓶移到碱式滴定管下,在锥形瓶下垫一张白纸.
G.用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00mL,在烧杯中用蒸馏水溶解.
就此实验操作完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序(用编号字母填写)G→A→C→B→D→F→E.
(2)用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是酸式滴定管.用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是防止NaOH溶液被碱式滴定管内壁残留的水稀释而造成实验误差.
(3)滴定中可选用的指示剂是酚酞(或甲基橙);判断滴定恰好完成的依据是溶液由无色刚变成红色(或溶液由红色刚变成橙色)且半分钟内不变色;读数时,目光与凹液面的最低处保持水平.
(4)下列操作会导致测定结果偏低的是C
A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
(5)该浓硫酸样品的浓度计算式为0.25M(V2-V1).

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