Question

20．實驗室中利用含銀廢料（主要含有AgNO₃和AgCl）制取硝酸銀的實驗步驟如下：
步驟1：向廢液中加入足量的NaCl溶液，將所得沉淀過濾，并洗滌干凈．
步驟2：將沉淀放入燒杯，并放入鋁片，再加入20%的Na₂CO₃溶液至浸沒固體，加熱攪拌，至沉淀變?yōu)榛野咨玔含有Ag、Al（OH）₃和少量仍未反應的AgCl]．取出鋁片，過濾并洗滌沉淀．
步驟3：…
（1）步驟1中檢驗所加NaCl溶液已經(jīng)足量的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaCl溶液，若溶液不變渾濁，則NaCl已足量．
（2）步驟2加熱時還產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．寫出該過程中發(fā)生反應的離子方程式：2Al+6AgCl+3CO₃ ^2-+3H₂O=2Al（OH）₃+6Ag+6Cl^-+3CO₂↑．
（3）已知AgNO₃和Al（NO₃）₃的溶解度曲線如圖所示，請補充完整由步驟2中所得灰白色沉淀制取硝酸銀晶體的實驗方案：向所得灰白色混合物中加入足量稀鹽酸，充分反應后，過濾；洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反應后，過濾；將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾；用冰水洗滌、干燥，得到硝酸銀晶體（實驗中必須使用的試劑有：稀鹽酸、稀硝酸、冰水）．
（4）已知：Ag⁺+SCN^-═AgSCN↓（白色）．實驗室可通過如下過程測定所制硝酸銀樣品的純度（雜質不參與反應）：
①稱取2.000g制備的需要樣品，加水溶解，定容到100mL溶液配制過程中所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有100mL容量瓶、膠頭滴管．
②準確量取25.00mL溶液，酸化后滴入幾滴鐵銨礬[NH₄Fe（SO₄）₂]溶液作指示劑，再用0.1000mol•L^-1NH₄SCN標準溶液滴定．滴定終點的實驗現(xiàn)象為溶液變?yōu)椋ㄑ�）紅色．
③重復②的操作兩次，所用NH₄SCN標準溶液的平均體積為29.00mL．則硝酸銀的質量分數(shù)為98.60%．

Answer 1

分析 （1）步驟1中向上清液中繼續(xù)加NaCl溶液看是否有沉淀，可判斷所加氯化鈉是否足量；
（2）步驟2加熱時產(chǎn)生的能使澄清石灰水變渾濁的氣體為二氧化碳，反應生成了Ag、Al（OH）₃，由電荷守恒可知應生成NaCl，根據(jù)元素守恒應有水參加反應，結合原子守恒和電荷守恒書寫；
（3）硝酸銀溶解度隨溫度升高而增大且受溫度影響比較大，而硝酸鋁溶解度受溫度影響不大，可向沉淀中加入足量稀鹽酸，過濾，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反應后，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥，可得硝酸銀固體；
（4）①配制100mL一定物質的量濃度的溶液，所需要的玻璃離儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；
②用 NH₄SCN標準溶液滴定硝酸銀溶液，滴定終點時，SCN^-與鐵離子結合生成血紅色溶液；
③計算消耗NH₄SCN的物質的量，根據(jù)Ag⁺+SCN^-=AgSCN↓可求得硝酸銀的質量，進而確定質量分數(shù)．

解答 解：（1）步驟1中檢驗所加NaCl溶液已經(jīng)足量的方法是：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaCl溶液，若溶液不變渾濁，則NaCl已足量，
故答案為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加NaCl溶液，若溶液不變渾濁，則NaCl已足量；
（2）步驟2加熱時產(chǎn)生的能使澄清石灰水變渾濁的氣體為二氧化碳，反應生成了Ag、Al（OH）₃，由電荷守恒可知應生成NaCl，根據(jù)元素守恒應有水參加反應，反應離子方程式為：2Al+6AgCl+3CO₃ ^2-+3H₂O=2Al（OH）₃+6Ag+6Cl^-+3CO₂↑，
故答案為：2Al+6AgCl+3CO₃ ^2-+3H₂O=2Al（OH）₃+6Ag+6Cl^-+3CO₂↑；
（3）步驟2中所得灰白色沉淀主要含有Ag、Al（OH）₃和少量仍未反應的AgCl，可向沉淀中加入足量稀鹽酸，充分反應后，過濾，洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反應后，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥，可得硝酸銀固體，
故答案為：加入足量稀鹽酸，充分反應后，過濾；洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀硝酸，充分反應后，過濾；將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾；用冰水洗滌、干燥；
（4）①配制100mL一定物質的量濃度的溶液，所需要的玻璃離儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
②用 NH₄SCN標準溶液滴定硝酸銀溶液，滴定終點時，SCN^-與鐵離子結合生成血紅色溶液，所以滴定終點的實驗現(xiàn)象為：溶液變?yōu)椋ㄑ�）紅色，
故答案為：溶液變?yōu)椋ㄑ�）紅色；
③NH₄SCN標準溶液的平均體積為29.00mL，則NH₄SCN的物質的量為0.1000mol•L^-1×0.029L=2.9×10^-3 mol，根據(jù)Ag⁺+SCN^-=AgSCN↓可知硝酸銀的質量為2.9×10^-3 mol×170g/mol×$\frac{100mL}{25mL}$=1.972g，所以硝酸銀的質量分數(shù)為$\frac{1.972g}{2.000g}$×100=98.60%，
故答案為：98.60%．

點評 本題考查制備實驗方案的設計，涉及氧化還原反應、物質的分離提純、物質含量測定、沉淀滴定原理應用等，綜合性較強，基本屬于拼合型題目，題目難度中等．