Question

13．某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag（金屬層中其他金屬含 量過低，對實驗的影響可忽略）．

已知：①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO═2NaCl+NaClO₃
②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH₃•H₂O?Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O
③常溫時 N₂H₄•H₂O（水合肼）在堿性條件下能還原 Ag（NH₃）₂⁺：
4Ag（NH₃）₂⁺+N₂H₄•H₂O═4Ag↓+N₂↑+4NH₄⁺+4NH₃↑+H₂O
（1）“氧化”階段需在 80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為水浴加熱．
（2）NaClO 溶液與 Ag 反應(yīng)的產(chǎn)物為 AgCl、NaOH 和 O₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ag+4NaClO+2H₂O═4AgCl+4NaOH+O₂↑． HNO₃也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO₃代替NaClO的缺點是會釋放出氮氧化物（或NO、NO₂），造成環(huán)境污染．
（3）為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中．
（4）若省略“過濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH₃•H₂O反應(yīng)外（該條件下NaClO₃與NH₃•H₂O不反應(yīng)），還因為未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl^-，不利于AgCl與氨水反應(yīng)．
（5）請設(shè)計從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案：向濾液中滴加2mol•L^-1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1mol•L^-1H₂SO₄溶液吸收反應(yīng)中放出的NH₃，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥（實驗中須使用的試劑有：2mol•L^-1水合肼溶液，1mol•L^-1H₂SO₄ ）．

Answer 1

分析 回收一種光盤金屬層中的少量Ag，由流程可知，氧化時發(fā)生4Ag+4NaClO+2H₂O═4AgCl+4NaOH+O₂↑，為控制 80℃，可水浴加熱，過濾I分離出AgCl、可能含Ag，再加氨水溶解AgCl，發(fā)生AgCl+2NH₃•H₂O?Ag（NH₃）₂⁺+Cl^-+2H₂O，過濾II分離出的濾渣為Ag，對過濾II得到的濾液用N₂H₄•H₂O（水合肼）在堿性條件下能還原 Ag（NH₃）₂⁺得到Ag，以此來解答．

解答 解：（1）“氧化”階段需在 80℃條件下進(jìn)行，不超過水的沸點，則適宜的加熱方式為水浴加熱，
故答案為：水浴加熱；
（2）NaClO 溶液與 Ag 反應(yīng)的產(chǎn)物為 AgCl、NaOH 和 O₂，Ag、O元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低，由電子、原子守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Ag+4NaClO+2H₂O═4AgCl+4NaOH+O₂↑． HNO₃也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO₃代替NaClO的缺點是會釋放出氮氧化物（或 NO、NO₂ ），造成環(huán)境污染，
故答案為：4Ag+4NaClO+2H₂O═4AgCl+4NaOH+O₂↑；會釋放出氮氧化物（或 NO、NO₂ ），造成環(huán)境污染；
（3）為提高Ag的回收率，需對“過濾Ⅱ”的濾渣進(jìn)行洗滌，并將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中，減少Ag的損失，
故答案為：將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中；
（4）若省略“過濾Ⅰ”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH₃•H₂O反應(yīng)外（該條件下NaClO₃與NH₃•H₂O不反應(yīng)），還因為未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl^-，不利于AgCl與氨水反應(yīng)，
故答案為：未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且其中含有一定濃度的Cl^-，不利于AgCl與氨水反應(yīng)；
（5）由信息③可知，從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案為向濾液中滴加2mol•L^-1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1 mol•L^-1 H₂SO₄溶液吸收反應(yīng)中放出的NH₃，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥，
故答案為：向濾液中滴加2mol•L^-1水合肼溶液，攪拌使其充分反應(yīng)，同時用1 mol•L^-1 H₂SO₄溶液吸收反應(yīng)中放出的NH₃，待溶液中無氣泡產(chǎn)生，停止滴加，靜置，過濾、洗滌，干燥．

點評 本題考查混合物分離提純，為高頻考點，把握流程中發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離提純方法、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意信息的�?yīng)用及實驗設(shè)計，題目難度中等．