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4.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晶体的实验方案: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制备的需要样品,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矾[NH4Fe(SO42]溶液作指示剂,再用0.1000mol•L-1NH4SCN标准溶液滴定.滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色.
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中向上清液中继续加NaCl溶液看是否有沉淀,可判断所加氯化钠是否足量;
(2)步骤2加热时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,反应生成了Ag、Al(OH)3,由电荷守恒可知应生成NaCl,根据元素守恒应有水参加反应,结合原子守恒和电荷守恒书写;
(3)硝酸银溶解度随温度升高而增大且受温度影响比较大,而硝酸铝溶解度受温度影响不大,可向沉淀中加入足量稀盐酸,过滤,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;
③计算消耗NH4SCN的物质的量,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,
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加热时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳,反应生成了Ag、Al(OH)3,由电荷守恒可知应生成NaCl,根据元素守恒应有水参加反应,反应离子方程式为: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,
故答案为:溶液变为(血)红色;
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×$\frac{100mL}{25mL}$=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.

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(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,所得产物中存在的化学键类型为离子键、共价键.用电子式表示A和B其形成化合物过程
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实验
序号
0.01mol/L KIO3酸性溶液
(含淀粉)的体积/mL
0.01mol/L Na2SO3
液的体积/mL
水的体
积/mL
实验温
度/℃
出现蓝色
的时间/s
55V10
554025
5V23525
(1)V1=40mL,V2=10mL.
(2)从你的理解看最先出现蓝色的一组实验是③ (填序号)

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