Question

13．银氨溶液可用于检测CO气体，实验室研究的装置如图：
已知：银氨溶液制备反应为：Ag⁺+2NH₃•H₂O═[Ag（NH₃）₂]⁺+2H₂O．反应结束后试管C底部有黑色沉淀生成，分离出上层清液和底部黑色固体备用．
（1）甲酸（HCOOH）遇浓硫酸分解生成CO和H₂O，该反应体现浓硫酸的脱水性（填“强氧化性”或“脱水性”）．
（2）装置A中软管的作用是恒压，使甲酸溶液能顺利滴下．
（3）为验证上层清液中产物的成分，进行如下实验：
a．测得上层清液pH为10．
b．向上层清液中滴加几滴Ba（OH）₂溶液，发现有白色浑浊出现，同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体．
c．取新制的银氨溶液滴加几滴Ba（OH）₂溶液，无明显现象．
①实验c的目的是对比试验，排除银氨溶液对产物检验的干扰．
②根据上述实验现象判断，上层清液中产物成分为（NH₄）₂CO₃或NH₄⁺、CO₃^2-（填化学符号）．
（4）设计实验证明黑色固体的成分是Ag：可供选择的试剂有：浓硫酸、浓硝酸、NaOH溶液、NaCl溶液．
取少量上述黑色固体，用蒸馏水洗净，滴加浓硝酸，固体全部溶解并有少量红棕色气体产生，继续滴加NaCl溶液，能产生白色沉淀，说明黑色固体为单质银，说明黑色固体是Ag单质．（补充必要的实验内容及实验现象）
（5）从银氨溶液中回收银的方法是：向银氨溶液中加入过量盐酸，过滤，向沉淀AgCl中加入羟氨（NH₂OH），充分反应后可得银，羟氨被氧化为N₂．
①写出生成AgCl沉淀的离子反应Cl^-+[Ag（NH₃）₂]⁺+2H⁺=AgCl↓+2NH₄⁺．
②若该反应中消耗6.6g羟氨，理论上可得银的质量为21.6g．

Answer 1

分析 （1）甲酸（HCOOH）遇浓硫酸分解生成CO和H₂O，C元素的化合价不变，甲酸脱水；
（2）A中软管可使下方生成的气体的气压转移到液体的上方；
（3）①取新制的银氨溶液滴加几滴Ba（OH）₂溶液，无明显现象，与b对比；
②由a可知溶液为碱性，由b、c可知b中生成白色沉淀为碳酸钡，气体为氨气，即试管C中反应生成碳酸铵；
（4）Ag与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银、二氧化氮；
（5）①银氨溶液与盐酸反应生成AgCl和氯化铵；
②AgCl中加入羟氨（NH₂OH），发生氧化还原反应，遵循电子守恒．

解答 解：（1）甲酸（HCOOH）遇浓硫酸分解生成CO和H₂O，C元素的化合价不变，甲酸脱水，则体现浓硫酸的脱水性，
故答案为：脱水性；
（2）A中软管可使下方生成的气体的气压转移到液体的上方，即其作用为恒压，使甲酸溶液能顺利滴下，
故答案为：恒压，使甲酸溶液能顺利滴下；
（3）①取新制的银氨溶液滴加几滴Ba（OH）₂溶液，无明显现象，为b、c的对比试验，排除银氨溶液对产物检验的干扰，
故答案为：对比试验，排除银氨溶液对产物检验的干扰；
②由a可知溶液为碱性，由b、c可知b中生成白色沉淀为碳酸钡，气体为氨气，即试管C中HCOOH与银氨溶液反应生成碳酸铵，所以上层清液中产物成分为（NH₄）₂CO₃或NH₄⁺、CO₃^2-，
故答案为：（NH₄）₂CO₃或NH₄⁺、CO₃^2-；
（4）Ag与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银、二氧化氮，则证明黑色固体的成分是Ag的方法为取少量上述黑色固体，用蒸馏水洗净，滴加浓硝酸，固体全部溶解并有少量红棕色气体产生，继续滴加NaCl 溶液，能产生白色沉淀，说明黑色固体为单质银，
故答案为：滴加浓硝酸，固体全部溶解并有少量红棕色气体产生，继续滴加NaCl溶液，能产生白色沉淀，说明黑色固体为单质银；
（5）①银氨溶液与盐酸反应生成AgCl和氯化铵，该离子反应为Cl^-+[Ag（NH₃）₂]⁺+2H⁺=AgCl↓+2NH₄⁺，
故答案为：Cl^-+[Ag（NH₃）₂]⁺+2H⁺=AgCl↓+2NH₄⁺； 
 ②AgCl中加入羟氨（NH₂OH），发生氧化还原反应，消耗6.6g羟氨，n（NH₂OH）=$\frac{6.6g}{33g/mol}$=0.2mol，由电子守恒可知，理论上可得银的质量为 $\frac{0.2mol×[0-（-1）]}{（1-0）}$×108g/mol=21.6g，
故答案为：21.6．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，题目难度中等，把握甲酸中含-CHO与银氨溶液的反应及产物的检验设计为解答的关键，试题侧重考查学生的分析能力、计算能力及化学实验能力．