Question

【题目】Ⅰ．工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银，示意图如下：

(1)阴极反应式为___________。

(2)精炼过程中，AgNO3溶液的浓度将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；原因是___________。

Ⅱ．“钯(Pd)金”不仅是优异的催化剂，也是首饰界的新宠。精炼银的过程中钯元素可在电解液中大量富集，因此工业上常利用精炼银的电解液[主要成分为：AgNO3、Pd(NO3)2、Cu(NO3)2、Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、HNO3等]为原料生产“钯金”，流程如下：

(3)定量实验检测表明，当滤液1中c(Ni2+)=2×10－3mol·L－1时，Pd2+仍没有开始沉淀，计算此时溶液中c(Fe3+)=___________，(Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10－15、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38)。

(4)“氧化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

(5)为保证产品的纯净，“沉淀”过程中所得滤渣需要洗涤，简述检验滤渣是否洗净的实验方法___________。

(6)写出“还原”步骤中发生反应的离子方程式：___________。

Answer 1

【答案】Ag++e-= Ag 减小 阳极参与失电子的金属除了银还有比银活泼的金属，例如铁，但阴极得电子的却只有Ag+，所以AgNO3浓度减小 4.0×10－20mol·L－1 1∶1 用一支洁净的小试管，取最后清洗液1～2mL，向其中滴入过量的稀硝酸酸化，之后滴加几滴AgNO3溶液，若出现白色沉淀，说明没有洗干净，反之则洗涤干净 （NH4）2PdCl6+2HCOOH=Pd↓+2CO2↑+2NH4++6Cl-+4H+

【解析】

Ⅰ．工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银，根据电解装置图，粗银棒为阳极，纯银片为阴极，结合电解原理分析解答。

Ⅱ．(3) 根据Ksp[Ni(OH)2]计算出溶液的c(OH-)，再根据Ksp[Fe(OH)3]计算c(Fe3+)；

(4)“氧化”过程中过氧化氢在酸性条件下氧化Pd2+得到PdCl62-，根据得失电子守恒分析氧化剂与还原剂的物质的量之比；

(5)根据流程图，沉淀上吸附的离子有氯离子等，检验滤渣是否洗净只需要检验是否存在氯离子即可；

(6)“还原”步骤中(NH4)2PdCl6与HCOOH发生氧化还原反应生成Pd单质，甲酸被氧化生成二氧化碳，据此书写反应的离子方程式。

Ⅰ．工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银，根据电解装置图，粗银棒为阳极，纯银片为阴极。

(1)阴极发生还原反应，溶液中的阳离子放电，电极反应式为Ag++e-= Ag，故答案为：Ag++e-= Ag；

(2)精炼过程中，阳极参与失电子的金属除了银还有比银活泼的金属，例如铁等元素，但阴极得电子的却只有Ag+，所以AgNO3浓度减小，故答案为：减小；阳极参与失电子的金属除了银还有比银活泼的金属，例如铁，但阴极得电子的却只有Ag+，所以AgNO3浓度减小；

Ⅱ．(3) 根据Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1=1×10-6mol·L-1，根据Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，得c(Fe3+)= mol·L-1= mol·L-1=4.0×10-20mol·L-1，故答案为：4.0×10-20mol·L-1；

(4)“氧化”过程中过氧化氢在酸性条件下氧化Pd2+得到PdCl62-，失去2e-，同时过氧化氢被还原得到水，得到2e-，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故答案为：1∶1；

(5)为保证产品的纯净，“沉淀”过程中所得滤渣需要洗涤，根据流程图，沉淀上吸附的离子有氯离子等，检验滤渣是否洗净只需要检验是否存在氯离子即可，方法为用一支洁净的小试管，取最后清洗液1～2mL，向其中滴入过量的稀硝酸酸化，之后滴加几滴AgNO3溶液，若出现白色沉淀，说明没有洗干净，反之则洗涤干净，故答案为：用一支洁净的小试管，取最后清洗液1～2mL，向其中滴入过量的稀硝酸酸化，之后滴加几滴AgNO3溶液，若出现白色沉淀，说明没有洗干净，反之则洗涤干净；

(6)“还原”步骤中(NH4)2PdCl6与HCOOH发生氧化还原反应生成Pd单质，甲酸被氧化生成二氧化碳，反应的离子方程式为(NH4)2PdCl6+2HCOOH=Pd↓+2CO2↑+2NH4++6Cl-+4H+，故答案为：(NH4)2PdCl6+2HCOOH=Pd↓+2CO2↑+2NH4++6Cl-+4H+。