Question

【题目】（1）银作为催化剂，主要用于乙烯氧化制环氧乙烷、甲醇氧化制甲醛等。目前银催化剂的市场需求呈逐年增加的趋势。请写出甲醇在银催化下制备甲醛的化学方程式

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（2）银催化剂在使用过程中，催化活性逐渐减弱、选择性降低，一定时间后必须更换。某工厂对失效银催化剂进行回收并实现再生，工艺流程如下：

已知：银催化剂主要成分（X射线荧光光谱法分析）

元素	Al2O3	Ag	MgO	SiO2	K2O	Fe2O3
含量%	82	14.8	1.4	0.9	0.5	0.1

资料：经X射线衍射仪检测，其中氧化铝的晶型为α型，难于酸。

①操作a和操作b的名称是_________。

②请写出过程Ⅰ中银与稀硝酸反应的离子方程式

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（3）滤液2 中含有多种金属离子，请简述检验其中K+的实验方法

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（4）结合化学用语从平衡移动角度解释过程Ⅲ中用氨水将氯化银沉淀溶解的原

因_______________________________________________________________。

（5）过程Ⅳ采用肼（N2H4）作为还原剂，具有不混入金属杂质、还原性强、得到银纯度高等优点，该过程的化学方程式为：

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（6）利用过程Ⅴ实现银催化剂再生，其简易装置图如下：

写出催化剂再生的电极反应式：________________________________。

Answer 1

【答案】 2CH3OH+O2 2HCHO+2H2O 过滤 3Ag + NO3- + 4H+ =3Ag+ + NO↑+ 2H2O 用稀盐酸洗净铂丝，于酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯火焰颜色一致；用铂丝蘸取滤液2，置于酒精灯火焰上灼烧，（利用焰色反应）透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色呈紫色，证明滤液2中含有K+ AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，Ag++2NH3= Ag(NH3)2+，导致Ag+浓度降低，平衡正向移动，氯化银转化成为溶液，有利于过程Ⅳ用肼进行还原。 4Ag(NH3)2Cl+N2H4 =4Ag+N2↑+4NH4C1+4NH3 Ag+ +e-= Ag

【解析】试题分析：（1）甲醇在银催化下是甲醛和水。

（2）①作a和操作b都是从溶液中分离出固体。

②银与稀硝酸反应生成硝酸银、NO、水。

（3）用焰色反应检验K+。

（4）AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，Ag++2NH3= Ag(NH3)2+，导致Ag+浓度降低，平衡正向移动。

（5）（N2H4）作为还原剂，银离子被还原为银，肼被氧化为氮气。

（6）催化剂在阴极再生；

解析：（1）甲醇在银催化下是甲醛和水的方程式为2CH3OH+O2 2HCHO+2H2O。

（2）①作a和操作b都是从溶液中分离出固体，操作名称是过滤。

②银与稀硝酸反应生成硝酸银、NO、水的方程式为3Ag + NO3- + 4H+ =3Ag+ + NO↑+ 2H2O 。

（3）用焰色反应检验K+的方法是用稀盐酸洗净铂丝，于酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯火焰颜色一致；用铂丝蘸取滤液2，置于酒精灯火焰上灼烧，（利用焰色反应）透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色呈紫色，证明滤液2中含有K+ 。

（4）AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，Ag++2NH3= Ag(NH3)2+，导致Ag+浓度降低，平衡正向移动，所以加入氨水后氯化银沉淀溶解，加快用肼进行还原的速率。

（5）（N2H4）作为还原剂，银离子被还原为银，肼被氧化为氮气，方程式为4Ag(NH3)2Cl+N2H4 =4Ag+N2↑+4NH4C1+4NH3 。

（6）催化剂在阴极再生，方程式为Ag+ +e-= Ag；