Question

6．工業(yè)上由銀與稀硝酸反應來制取硝酸銀．在實際生產(chǎn)中，先要把購進的濃硝酸加入等體積水稀釋，再跟銀在加熱條件下反應并使反應完成，由于生產(chǎn)設備的原因，生產(chǎn)過程中會有少量Fe³⁺混入溶液中，試簡要回答以下各問：
（1）寫出工業(yè)上制硝酸銀的反應方程式：4HNO₃（稀）+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，為什么不直接用濃硝酸跟銀反應來制取硝酸銀？消耗相同物質(zhì)的量的硝酸，濃硝酸生成硝酸銀較少，且生成污染性氣體較多，制備硝酸銀，用稀硝酸較好．
（2）當反應完畢后要調(diào)節(jié)溶液pH為4，然后通入過熱的水蒸氣，經(jīng)過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（填操作名稱）得到晶體硝酸銀．
（3）制取硝酸銀放出的尾氣的主要成分應該是NO，NO₂（填化學式，下同），該尾氣通常用NaOH溶液吸收，制得兩種化工原料分別是NaNO₂、NaNO₃．
（4）運用所學知識，設計從析出AgNO₃的母液里回收銀的最經(jīng)濟而又不造成環(huán)境污染的方案：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O（用化學方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上制硝酸銀是利用稀硝酸和銀發(fā)生反應生成硝酸銀，一氧化氮和水，濃硝酸和銀反應生成二氧化氮氣體，硝酸銀和水，依據(jù)化學方程式中定量關(guān)系和產(chǎn)物分析；
（2）當反應完畢后要調(diào)節(jié)溶液pH為4，抑制銀離子水解，通過濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到溶質(zhì)晶體；
（3）銀和稀硝酸反應成氣體為一氧化氮，一氧化氮遇到空氣中氧氣反應生成二氧化氮；氮氧化物是污染性氣體，被氫氧化鈉溶液吸收生成硝酸鈉，亞硝酸鈉；
（4）硝酸銀溶液中加入過量氯化鈉，沉淀銀離子生成氯化銀沉淀，過濾、洗滌、干燥得到氯化銀沉淀，加熱分解生成銀和氯氣，生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中吸收氯氣，防止污染空氣．

解答 解：（1）銀與濃硝酸、稀硝酸分別發(fā)生：2HNO₃（濃）+Ag=AgNO₃+H₂O+NO₂↑，4HNO₃（�。�+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，
由方程式可知，消耗相同物質(zhì)的量的硝酸，濃硝酸生成硝酸銀較少，且生成污染性氣體較多，制備硝酸銀，用稀硝酸較好，
故答案為：4HNO₃（�。�+3Ag=3AgNO₃+2H₂O+NO↑，消耗相同物質(zhì)的量的硝酸，濃硝酸生成硝酸銀較少，且生成污染性氣體較多，制備硝酸銀，用稀硝酸較好；（2）當反應完畢后要調(diào)節(jié)溶液pH為4，抑制銀離子水解，然后通入過熱的水蒸氣，通過過濾除去不溶物質(zhì)、濃縮蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到溶質(zhì)晶體，
故答案為：過濾，濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶；
（3）銀和稀硝酸反應成氣體為一氧化氮，一氧化氮遇到空氣中氧氣反應生成二氧化氮，制取硝酸銀放出的尾氣的主要成分應該是NO，NO₂；氮氧化物是污染性氣體，被氫氧化鈉溶液吸收生成硝酸鈉，亞硝酸鈉，
故答案為：NaNO₂，NaNO₃；
（4）硝酸銀溶液中加入過量氯化鈉，沉淀銀離子生成氯化銀沉淀，過濾、洗滌、干燥得到氯化銀沉淀，加熱分解生成銀和氯氣，生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中吸收氯氣，防止污染空氣，反應的化學方程式為：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃，2AgCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)分析，物質(zhì)制備方案設計，主要是硝酸性質(zhì)分析，注意制備過程中污染氣體的生成和處理，掌握基礎是解題關(guān)鍵，題目難度中等．