Question

【題目】某化工小組研究銀銅復(fù)合廢料（表面變黑，生成Ag2S）回收銀單質(zhì)及制備硫酸銅晶體，工藝如下 :（廢料中的其他金屬含量較低，對實(shí)驗(yàn)影響可忽略）

已知：① AgCl可溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+；

② Ksp（Ag2SO4）=1.2×10-5，Ksp（AgCl）=1.8×10-10；

③渣料中含有少量銀和硫酸銀（微溶）。

（1）操作I中為了加快空氣熔煉速率，可以采取____________措施(寫出其中一種即可)。

（2）操作IV經(jīng)過_______________、_________________、過濾、洗滌和干燥，可以得到硫酸銅晶體。

（3）洗滌濾渣II，與粗銀合并，目的是________________________________。

（4）操作III中，NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH、NaCl和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________（其中AgCl和NaCl的物質(zhì)的量之比為2:1）。氧化的同時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化，離子方程式為______________________________，其平衡常數(shù)K=_____________________。 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(diǎn)是_________________。

Answer 1

【答案】粉碎廢料、適當(dāng)增加空氣量、攪拌等 加熱濃縮 降溫結(jié)晶 為提高Ag的回收率 3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑ Ag2SO4（s）+2Cl-（aq）2AgCl（s）+SO42-（aq） 3.7×1014 有污染性氣體生成

【解析】

（1）從外界條件對反應(yīng)速率的影響來分析，如粉碎廢料、適當(dāng)增加空氣量、攪拌等；

（2）操作IV是從溶液中獲得硫酸銅晶體；

（3）渣料中含有少量銀和硫酸銀（微溶），必須回收；

（4）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，且AgCl和NaCl的物質(zhì)的量之比為2:1，結(jié)合電子得失守恒和質(zhì)量守恒寫出方程式。

AgCl比Ag2SO4溶解度更小，由此寫出沉淀轉(zhuǎn)化的方程式；

根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的方程式，結(jié)合兩種物質(zhì)的Ksp計(jì)算平衡常數(shù)K；

用硝酸有污染性氣體生成。

（1）從外界條件對反應(yīng)速率的影響來分析，操作I中為了加快空氣熔煉速率，可以采取粉碎廢料、適當(dāng)增加空氣量、攪拌等；

（2）操作IV是從溶液中獲得硫酸銅晶體，通常經(jīng)過加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥，可以得到硫酸銅晶體；

（3）渣料中含有少量銀和硫酸銀（微溶），必須回收，洗滌濾渣II，與粗銀合并，目的是為提高Ag的回收率。

（4）NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，且AgCl和NaCl的物質(zhì)的量之比為2:1，結(jié)合電子得失守恒和質(zhì)量守恒： 3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑；

AgCl比Ag2SO4溶解度更小，由此寫出沉淀轉(zhuǎn)化的方程式： Ag2SO4（s）+2Cl-（aq）2AgCl（s）+SO42-（aq）；

根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的方程式，結(jié)合兩種物質(zhì)的Ksp計(jì)算， Ksp（Ag2SO4）=1.2×10-5，Ksp（AgCl）=1.8×10-10，平衡常數(shù)K=c(SO42-)/c2(Cl-)= Ksp（Ag2SO4）/[Ksp（AgCl）]2=1.2×10-5/(1.8×10-10)2=3.7×1014；

HNO3也能氧化Ag，生成氮的氧化物，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是有污染性氣體生成。