Question

【題目】球形納米銀粉是一種重要的無機(jī)功能材料，被廣泛應(yīng)用于裝飾材料、電接觸材料、感光材料、催化劑、醫(yī)藥和抗菌材料等眾多領(lǐng)域。從含Ag+的廢定影液中回收并制備球形納米銀粉工藝流程圖如下：

請回答下列問題：

(1)硝酸中所含元素的原子半徑由小到大的順序：____________；Na在周期表中的位置： _____________；N2H4的電子式：______________。

(2)為使Na2S溶液中的值減小，可加入的物質(zhì)是__________。

A.鹽酸 B.適量KOH C.適量NaOH D.適量CH3COONa

(3)寫出置換過程的離子反應(yīng)方程式 _____________________________________。

(4)若氧化精制過程產(chǎn)生等體積的NO2和NO混合氣體，寫出HNO3與Ag反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________。

(5)下圖分別是HNO3濃度、浸取時(shí)間對銀回收的影響，則最佳的濃度和時(shí)間分別是_____%；___min。

(6)加入N2H4·H2O還原前要將AgNO3溶液的pH調(diào)節(jié)至5～6，得到Ag的產(chǎn)率最高，pH>6時(shí)，銀的產(chǎn)率降低的原因?yàn)?/span>__________________________。

(7)常溫下，取上述AgNO3溶液滴加到物質(zhì)的量濃度均為0.2mol/L NaNO2和CaCl2的混合溶液中(忽略溶液體積變化)，當(dāng)AgNO2開始沉淀時(shí)，溶液中c(Cl-)=__________mol/L［已知：常溫下，Ksp(AgNO2)=2×10-8 ，Ksp(AgCl)=1.8×10-10］

Answer 1

【答案】H<O<N 第三周期第IA族 B Fe+Ag2S+2H+=2Ag+Fe2++H2S↑ 4Ag+6HNO3=4AgNO3+NO↑+NO2↑+3H2O 30 6 pH過大會有AgOH生成，降低產(chǎn)品的純度 1.8×10-3

【解析】

(1)硝酸分子式是HNO3，在該物質(zhì)中含H、N、O三種元素，根據(jù)元素周期律：原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，當(dāng)原子核外電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，因此這三種元素的原子半徑由小到大的順序是H<O<N；Na是11號元素，原子核外電子排布為2、8、1，所以Na在周期表中的位置是第三周期第IA族；在N2H4中，N原子最外層有5個(gè)電子，兩個(gè)N原子共用一對電子，每個(gè)N原子再與2個(gè)H原子形成2對共用電子對，從而使每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N2H4的電子式是。

(2) Na2S在溶液中存在水解平衡：S2-+H2OHS-+OH-，為使Na2S溶液中的值減小，應(yīng)加入堿來抑制硫離子的水解，但同時(shí)又不能增大c(Na+)，因此可加入適量KOH，故答案為選項(xiàng)B；

(3)根據(jù)流程示意圖可知置換過程的離子反應(yīng)方程式為Fe+Ag2S+2H+=2Ag+Fe2++H2S↑；

(4)氧化精制過程中HNO3與Ag反應(yīng)產(chǎn)生等體積的NO2和NO混合氣體，根據(jù)電子守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方式為4Ag+6HNO3=4AgNO3+NO↑+NO2↑+3H2O；

(5)由圖象可知，Ag回收率達(dá)到最大值時(shí)硝酸溶液的濃度為30%、浸取時(shí)間為6分鐘，所以最佳的濃度和時(shí)間分別是30%、6min；

(6)加入N2H4H2O還原前要將AgNO3溶液的pH調(diào)節(jié)至5-6，得到Ag的產(chǎn)率最高，pH>6時(shí)，銀的產(chǎn)率降低的原因?yàn)?/span>pH過大時(shí)，會發(fā)生反應(yīng)：Ag++OH-=AgOH↓，會有AgOH生成，從而降低了產(chǎn)品的純度；

(7)AgNO2開始沉淀所需c(Ag+)==1×10-7mol/L；由溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)<Ksp(AgNO2)可知知AgNO2開始沉淀，AgCl已經(jīng)沉淀，此時(shí)：c(Cl-)==1.8×10-3mol/L。