资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台银及其化合物【核心知识梳理】1.银的原子结构——47Ag电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1简化电子排布式 [Kr]4d105s1原子结构示意图价层电子排布图(轨道表示式)价层电子排布式 4d105s1周期表中的位置 第五周期第IB族2.银(Ag):0价银,具有弱还原性(1)与氧气反应①高温下与纯氧反应:4Ag+O22Ag2O②常温下,银材质物品容易变黑:4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O(2)与S共热:2Ag+SAg2S(3)与氧化性酸反应①与浓硫酸共热:2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O②与浓硝酸反应:Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O③与稀硝酸反应:3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O(4)与H2O2、稀硝酸反应:2Ag+H2O2+2H+===2Ag++2H2O(5)银在有氧存在的条件下与水溶液中的强配体(NaCN)发生作用4Ag+8CN-+2H2O+O2===4[Ag(CN)2]-+4OH-3.氧化银(Ag2O):+1价银,具有氧化性,易形成配合物(1)Ag2O制备:Ag2O可由可溶性盐与强碱反应生成。Ag+与强碱作用生成白色AgOH沉淀,AgOH极不稳定,很快脱水变为棕黑色Ag2OAg++OH-===AgOH↓ 2AgOH===Ag2O+2H2O(2)Ag2O不稳定,受热易分解:2Ag2O4Ag+O2↑(3)Ag2O溶于H2O2溶液:Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O(4)Ag2O溶于氨水生成无色地配离子:Ag2O+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH+3H2O(5)Ag2O与稀硝酸反应:Ag2O+2HNO3===2AgNO3+H2O 4.氢氧化银(AgOH):+1价银,具有氧化性,易形成配合物(1)不稳定:2AgOH===Ag2O+H2O(2)溶于浓氨水:AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O5.硝酸银(AgNO3):+1价银,具有氧化性,易形成配合物(1)不稳定:2AgNO32Ag+O2↑+2NO2↑(2)与还原剂反应:Ag+不仅可以将N2H4和NH2OH氧化为N2,还可以将P(Ⅲ)和P(I)氧化至最高价①与N2H4反应:N2H4+4AgNO3===4Ag↓+N2↑+4HNO3②与NaH2PO2溶液反应:4Ag++H2PO+2H2O===4Ag↓+H3PO4+3H+(3)复分解反应①与X-反应:Ag++X-===AgX↓ (X=Cl、Br、I)②与K2Cr2O7溶液反应:4Ag++Cr2O+H2O===2Ag2CrO4↓+2H+③与Na2S2O3溶液反应:2Ag++S2O===Ag2S2O3↓(4)Ag+与NH3、S2O、CN-等形成稳定程度不同的配位单元Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+ K稳=1.1×107Ag++2S2O===[Ag(S2O3)2]3- K稳=2.9×1013Ag++2CN-===[Ag(CN)2]- K稳=1.3×1021(5)AgNO3与氨水反应的少量、过量2AgNO3+2NH3·H2O(少量)===Ag2O↓+H2O+2NH4NO3AgNO3+2NH3·H2O(过量)===[Ag(NH3)2]NO3+2H2O6.卤化银——AgX(1)卤化银的物理性质:卤化银中只有AgF是离子型化合物,易溶于水,其他的卤化银均难溶于水,且照溶解度按AgCl、AgBr、AgI顺序降低,颜色也依次加深(2)卤化银的制备:将Ag2O溶于氢氟酸,然后蒸发至黄色晶体析出时析出则得到氟化银;而将硝酸银与可溶性氯、溴、碘化物反应即生成不同颜色的卤化银沉淀(3)卤化银的化学性质①卤化银有感光性,是指其在光的作用下分解:2AgBr2Ag+Br2,胶片在摄影过程中的感光就是这一反应,底片上的AgBr感光的部分分解生成Ag形成银核。然后用氢醌等显影剂处理,将含有银核的AgBr还原为金属银而显黑色,这就是显影。最后,用Na2S2O3等定影液通过配位反应溶解掉未感光的AgBr,这就是定影②难溶卤化银AgX能与卤素离子X-形成溶解度较大的配离子AgX+(n-1)X-===[AgXn](n-1)- (X=Cl、Br、I;n=2,3,4)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10Ag++2Cl-===[AgCl2]- K稳=1.1×105AgCl(s)+Cl-===[AgCl2]- K=2.0×10-5③AgCl易溶于稀氨水、Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物;AgBr不溶于稀氨水,能部分溶于浓氨水,易溶于Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物;AgI不能溶于氨水和Na2S2O3溶液,能溶于KCN溶液中形成配合物a.AgCl溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2Ob.AgBr溶于Na2S2O3溶液:AgBr+2S2O===[Ag(S2O3)2]3-+Br-c.AgI溶于KCN溶液:AgI+2CN-===[Ag(CN)2]-+I-④AgCl与水合肼(N2H4 H2O)反应:4AgCl+N2H4 H2O+4NaOH===4Ag+4NaCl+5H2O7.[Ag(NH3)2]OH:银氨溶液与含醛基的物质在碱性条件下加热发生银镜反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O8.硫化银(Ag2S):黑色物质,难溶于水。向Ag+溶液中通入H2S可以得到硫化银。Ag2S的溶解需要热的浓硝酸或氰化钠(钾)溶液Ag2S+4HNO3(浓)2AgNO3+2S+NO2↑+2H2OAg2S+4CN-===2[Ag(CN)2]-+S2-9.银的化合物的溶解性(1)易溶:AgNO3、AgF、AgClO4(2)难溶及颜色Ag2O AgCl AgBr AgI Ag2CO3 Ag2S Ag2CrO4 Ag2S2O3 AgCN AgSCN AgNO2褐色 白色 浅黄 黄色 白色 黑色 砖红 白色 白色 白色 淡黄【巩固练习】1.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是( )A.还原性:Ag>Cu>FeB.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol AgC.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4NHD.溶液①中的金属离子是Fe2+2.硝酸银是一种见光易分解的可溶性银盐,常用作照相乳剂、制镜工业和电子工业。一种利用废银催化剂(主要含Ag和碳单质)制备无水硝酸银的工艺流程如下,下列有关说法错误的是( )A.“酸溶”过程中发生反应的离子方程式为3Ag+4H++NO===3Ag++NO↑+2H2OB.“蒸发浓缩”时,当观察到溶液中产生晶膜时,即可停止加热C.“系列操作”具体是指过滤、洗涤、干燥D.在实验室中无水AgNO3应保存在无色广口瓶中3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。下列离子方程式书写正确的是( )已知:Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3)A.反应①:CO+2HSO===2SO+CO2↑+H2OB.向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:3S2O+2H+===4S↓+2SO+H2OC.反应③:Ag++2S2O===[Ag(S2O3)2]3-D.利用Na2S2O3滴定碘单质生成Na2S4O6:I2+2S2O===2I-+S4O4.(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。回答下列问题:(1)Cu位于元素周期表第_______周期第_______族(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是_______(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为_________________________(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的_______(填化学式)转化为[Ag(S2O)2]3-(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为__________________________________,“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为_______(填化学式)(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为_______(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析的结构为(a)而不是(b)的原因:_______________________________________________________5.(2024·山东卷)以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下:回答下列问题:(1)“热浸”时,难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时,消耗Fe3+物质的量之比为_______;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时HCl挥发外,另一目的是防止产生_______(填化学式)(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb“电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为_______(3)“还原”中加入铅精矿的目的是___________________(4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)A.Al B.Zn C.Pb D.Ag“置换”反应的离子方程式为_______________________________(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,用作_______(填“阴极”或“阳极”)6.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:已知:①当某离子的浓度低于1×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5③Na2SO3易从溶液中结晶析出④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:温度/℃ 0 20 40 60 80溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0回答下列问题:(1)Cu属于_______区元素,其基态原子的价电子排布式为_______(2)“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3,“氧化酸浸”时Cu2Se反应的离子方程式为_______(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl①在“氧化酸浸”工序中,加入适量NaCl的原因是_______②在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过_______mol·L-1(4)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数随SO浓度的变化关系如图所示,若SO浓度为1.0mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为_______mol·L-1(5)滤液4中溶质主要成分为_______(填化学式);在连续生产的模式下,“银转化”和“银还原”工序需在40℃左右进行,若反应温度过高,将难以实现连续生产,原因是_______________________________________7.(2024·江苏卷)(15分)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO3制得AgNO3,常用于循环处理高氯废水。(1)沉淀Cl-。在高氯水样中加入K2CrO4使CrO浓度约为5×10-3 mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl-浓度约为_______ mol·L-1。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12](2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为_________________________②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是_____________________________________③为判断AgCl是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,_______[实验中必须使用的试剂和设备:稀HNO3、AgNO3溶液,通风设备](3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。①纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为______________________②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是______________________8.(2023·北京卷)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出;矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+===Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)____Ksp(Ag2S)(填“>”或“<”)。②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有________(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:Fe3++Ag2S+ ____=== ____+2[AgCl2]-+S②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用________________________________________(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂①该步反应的离子方程式有________________________________________________________________②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因________________________________________________________________________________________________(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势________________________________________________________________________________________________________9.(2020 北京卷)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解 ②HAuCl4===H++AuCl(1)酸溶后经____________操作,将混合物分离。(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式_______________________________(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3溶金原理相同①将溶金反应的化学方程式补充完整:Au+____NaCl+____HNO3===HAuCl4+____+____+____NaNO3②关于溶金的下列说法正确的是______A.用到了HNO3的氧化性B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是____mol(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)试剂1是____,试剂2是____10.(2017·江苏卷)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO===2NaCl+NaClO3②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2OAg(NH3) 2++Cl +2H2O③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:4Ag(NH3) 2++N2H4·H2O===4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O(1)”氧化“阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为__________________(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为__________________________,HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是____________________(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并_________________________________(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为__________________________________________________________________________________________________________(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:______________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中须使用的试剂有:2 mol·L 1水合肼溶液,1 mol·L 1H2SO4)11.锑(Sb)冶炼过程中产生的副产物主要成分为AgCl、PbCl2、Sb2O5和SiO2等,因含银量很高,是重要的银提取原料。从该副产物中提取银的工艺流程如下,回答下列问题:已知:①水合肼为N2H4 H2O,有很强的还原性②PbCl2在碱性条件下易转化为PbO③常温下,PbSO4的溶解度为4.82×10-3g,Ag2SO4的溶解度为0.79 g(1)N2H4的电子式为_______(2)脱氯渣的主要成分有Sb6O13、SiO2、Ag和_______(3)“还原脱氯”过程中会产生无色无味无毒气体,则AgCl发生反应的化学方程式为_______(4)“氧化分银”中,不直接用硝酸的原因是___________________________________________(5)“氧化分银”中,银被氧化的离子方程式为_______________________________(6)“沉铅过滤”中主要析出PbSO4的原因是_______________________________(7)“沉铅过滤”中硫酸的用量系数对铅和银的沉淀率影响如图所示。硫酸的用量系数最佳选择是_______,理由是___________________________________________12.以精铋生产过程中产生的氯化铅渣(含PbCl2、CuCl2及AgCl)为原料回收铜、银、铅的工艺流程如下。已知,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(PbSO4)=1.5×10-8回答下列问题:(1)82Pb在周期表中的位置是第___________周期,第___________族。(2)“浸出1”控温75℃的加热方式为___________,此步骤中PbCl2发生的化学反应方程式为___________。(3)若在“浸出1”过程中,SO浓度控制为0.1 mol/L,请通过计算说明此过程中是否有Ag2SO4生成:___________。(4)下图是温度对“浸出2”所得浸出渣中银含量的影响,反应时间均为1.5 h,50~70℃浸出渣中银含量呈现上升趋势的原因是___________。(5)从“滤液”中获得NaCl固体,实验室操作中需要用到的仪器有___________(填标号)。(6)水合肼(N2H4 H2O)还原“浸出液2”得到银粉的过程中有N2生成,则反应的离子方程式为___________。【银及其化合物】答案1.C。解析:从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤分铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe>Cu> Ag,A不正确;由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4NH,C正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁换置换出铜后生成Fe2+,然后Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,氯化铁和氯化铵水解均使溶液呈酸性二者可共存,因此,溶液①中的金属离子是Fe3+,D不正确;故选C。2.D。解析:“酸溶”过程中银和稀硝酸反应的离子方程式为3Ag+4H++NO===3Ag++NO↑+2H2O,A正确;“蒸发浓缩”时,当观察到溶液中产生晶膜时,即可停止加热,B正确;“系列操作”具体是指过滤、洗涤、干燥,C正确;硝酸银见光易分解,在实验室中无水AgNO3应保存在棕色广口瓶中,D错误。3.D。解析:HSO的酸性弱于碳酸,正确的离子方程式为CO+HSO===SO+HCO,A错误;向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:S2O+H+===S↓+SO2↑+H2O,B错误;反应③是硫代硫酸钠和溴化银反应生成Na3[Ag(S2O3)2],AgBr不溶于水,不能写成离子形式,C错误。4.(1)四 ⅠB(2)Cu2+(3)2Au+3H2O2+8HCl===2HAuCl4+6H2O(4)AgCl(5)[Ag(S2O3)2]3-+e-===Ag↓+2S2O Na2S2O3(6)3∶4(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构解析:精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,Ag、Au不反应,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入浸取液2,Ag转化为AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸取液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2;浸渣2中加入Na2S2O3,将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-,得到浸出液3,利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族;(2)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+;(3)浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2反应氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应得化学方程式为:2Au+3H2O2+8HCl===2HAuCl4+6H2O;(4)根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-;(5)电沉积步骤中,阴极发生还原反应,[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag,电极反应式为:[Ag(S2O3)2]3-+e-===Ag↓+2S2O;阴极反应生成S2O,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为Na2S2O3;(6)还原步骤中, HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4;(7)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根,过氧根的氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。5.(1)1∶1 H2S(2)热浸(3)将过量的Fe3+还原为Fe2+(4)C Pb+2[AgCl2]-===2Ag+[PbCl4]2-(5)阳极解析:本题以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag, “热浸”时,难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,过滤I除掉单质硫滤渣,滤液中[Pb(Cl)4]2-在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀,然后用饱和食盐水热溶,增大氯离子浓度,使PbCl2又转化为[Pb(Cl)4]2-,电解得到Pb;过滤II后的滤液成分主要为[AgCl2]-、FeCl2、FeCl3,故加入铅精矿主要将FeCl3还原为FeCl2,试剂X将[AgCl2]-置换为Ag,得到富银铅泥,试剂X为铅,尾液为FeCl2。(1)“热浸”时,Fe3+将PbS和Ag2S中-2价的硫氧化为单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不变,所以等物质的量的PbS和Ag2S时,S2-物质的量相等,所以消耗Fe3+的物质的量相等,比值为1∶1;溶液中盐酸浓度过大,这里主要考虑氢离子浓度会过大,会生成H2S 气体。(2)“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,会溶解为[PbCl4]2-,电解[PbCl4]2-溶液制备金属Pb,Pb在阴极产生,阳极Cl-放电产生Cl2, 尾液成分为FeCl2,FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3,可以在热浸中循环使用。(3)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+,根据还原之后可以得到含硫滤渣,“还原”中加入铅精矿的目的是是将将过量的Fe3+还原为Fe2+。(4)“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥,为了防止引入其他杂质,则试剂X应为Pb,发生的反应为:Pb+2[AgCl2]-===2Ag+[PbCl4]2-。(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到金属银和金属铅,将银和铅分离出来,所以不可能作为阴极,应作为阳极板,阳极放电视,银变成阳极泥而沉降下来,铅失电子为Pb2+,阴极得电子得到Pb,所以电极板应作阳极。6.(1)ds 3d104s1(2)Cu2Se+4H2O2+4H+===2Cu2++H2SeO3+5H2O(3)使银元素转化为AgCl沉淀 0.5(4)0.05(5)Na2SO3 高于40℃后,Na2SO3的溶解度下降,“银转化”和“银还原”的效率降低,难以实现连续生产解析:铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸,由题中信息可知,滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4;滤渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl,将Au转化为Na[AuCl4]除去,滤液2中含有Na[AuCl4],滤渣2中含有AgCl、PbSO4;在滤渣2中加入Na2SO3,将AgCl转化为Ag2SO3,过滤除去PbSO4,滤液3含有Ag2SO3;滤液2中加入Na2S2O4,将Ag元素还原为Ag单质,Na2S2O4转化为Na2SO3,滤液4中溶质主要为Na2SO3,可继续进行银转化过程。(1)Cu的原子序数为29,位于第四周期第ⅠB族,位于ds区,其基态原子的价电子排布式为3d104s1;(2)滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应,生成、和H2O,反应的离子方程式为:Cu2Se+4H2O2+4H+===2Cu2++H2SeO3+5H2O;(3)①在“氧化酸浸”工序中,加入适量NaCl的原因是使银元素转化为AgCl沉淀;②由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq),在“除金”工序溶液中,若Cl-加入过多,AgCl则会转化为[AgCl2]-(aq),当某离子的浓度低于1.0×10 5mol L 1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则另c{[AgCl2]-}=1.0×10-5 mol·L-1,由,可得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,即Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1;(4)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,溶液中存在平衡关系:[Ag(SO3)2]3-+SO[Ag(SO3)3]5-,当c(SO)=0.5 mol·L-1时,此时c{[Ag(SO3)2]3-}=c{[Ag(SO3)3]5-}=0.0375 mol·L-1,则该平衡关系的平衡常数,当c(SO)=1 mol·L-1时,,解得此时c{[Ag(SO3)3]5-}=0.05 mol·L-1;(5)由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3;由不同温度下Na2SO3的溶解度可知,高于40℃后,Na2SO3的溶解度下降,“银转化”和“银还原”的效率降低,难以实现连续生产。7.(1)9×10-6(2)①Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑②形成了以Fe为负极,AgCl为正极,盐酸为电解质溶液的原电池,正极AgCl得到电子,电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-,生成Ag③洗涤,向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液,确保氯离子洗净,开启通风设备,向滤渣中加入足量稀HNO3,搅拌,若固体完全溶解,则AgCl完全转化,若固体未完全溶解,则AgCl未完全转化(3)①4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O ②纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降解析:(1) CrO浓度约为5×10-3 mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀,此时,;(2)①在足量0.5mol·L-1盐酸中静置,铁将AgCl转化为单质Ag,反应的化学方程式为:Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑;②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag,是因为形成了以Fe为负极,AgCl为正极,盐酸为电解质溶液的原电池,正极AgCl得到电子,电极反应式为AgCl+e-=Ag+Cl-,生成Ag;③判断AgCl是否完全转化,即检验混合物中是否含有AgCl,若AgCl完全转化,则剩余固体全部为银,可完全溶于稀硝酸,若AgCl未完全转化,剩余AgCl不能溶于稀硝酸,则可用稀硝酸检验,稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物,反应需在通风设备中进行,反应后的溶液中存在氯离子,若未将滤渣洗净,氯离子会干扰实验,所以首先需要检验氯离子是否洗净,实验方案为:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,洗涤,向最后一次洗涤液中滴加AgNO3溶液,确保氯离子洗净,打开通风设备,向洗涤干净的滤渣中加入足量稀HNO3,搅拌,若固体完全溶解,则AgCl完全转化,若固体未完全溶解,则AgCl未完全转化;(3)①纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为:4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O;②溶解氧浓度过高,纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降,抗菌性能下降。8.(1)①> ②Fe3+、Mn2+(2)①2 4 Cl- 2 Fe2+ ②H+的作用是防止氧化剂Fe3+水解,Cl-的作用是与Ag+生成配合物[AgCl2]-,促使平衡正向移动(3)①2Fe3++Fe===3Fe2+、2H++Fe===Fe2++H2↑、2[AgCl2]-+Fe2Ag+4Cl-+Fe2+②若反应时间过长,溶液中c(Fe2+)升高,导致平衡2[AgCl2]-+Fe2Ag+4Cl-+Fe2+逆向移动,Ag溶解(4)在“浸锰”过程中,氧化锰矿中的MnO2作氧化剂、银锰精矿中的FeS2作还原剂,不需要额外加入氧化剂与还原剂即可联合提取解析:(1)①反应MnS+2H+===Mn2++H2S↑的平衡常数K1===,同理反应Ag2S+2H+===2Ag++H2S↑的平衡常数K2=,MnS可溶于硫酸而Ag2S不溶于硫酸,由此可得K1>K2,则Ksp(MnS)>Ksp(Ag2S)。②根据反应MnS+2H+===Mn2++H2S↑,以及FeS2与MnO2发生反应2FeS2+3MnO2+12H+===2Fe3++4S+3Mn2++6H2O可以判断浸锰液中主要的金属阳离子为Fe3+、Mn2+。(2)①根据氧化还原反应中的原子守恒与得失电子守恒可得“浸银”反应的离子方程式为2Fe3++Ag2S+4Cl-===2Fe2++2[AgCl2]-+S。(3)①由于“浸银”反应中加入了过量的FeCl3、HCl和CaCl2,因此浸银液中有Fe3+、H+能与过量Fe发生反应,除此之外,根据“沉银”反应中生成粗银粉可推知[AgCl2]-可与Fe反应生成Ag,据此写出对应的离子方程式。②由于t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小,意味着Ag重新溶解,而“沉银”过程中发生①中的三个反应,导致c(Fe2+)升高,促使平衡2[AgCl2]-+Fe??2Ag+4Cl-+Fe2+逆向移动,Ag溶解。(4)在“浸锰”过程中,氧化锰矿中的MnO2作氧化剂、银锰精矿中的FeS2作还原剂,可节省药品,如果不进行联合提取,则需额外加入氧化剂、还原剂进行反应。9.(1)过滤(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)①4 5 NO 2H2O 4 ②AC(4)1.5(5)NaCl溶液 盐酸解析:废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu,加入硝酸酸化后,金不反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液,含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,金转化为HAuCl4,HAuCl4经锌粉还原分离得到金,由此分析。(1) Au(金),Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的的操作是过滤,将混合物分离;(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O;溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为mol;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol;消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(3)①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3===HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3;②A.溶金过程中硝酸的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用到了HNO3的氧化性,故A正确;B.王水中V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3,金与浓硝酸表面生成致密的氧化膜,不反应,王水中浓盐酸中提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,故B错误;C.HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1∶3溶金原理相同,则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解,故C正确;答案选AC;(4)由于HAuCl4===H++AuCl,若用Zn粉将溶液中的1mol HAuCl4完全还原,HAuCl4中金的化合价为+3价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,参加反应的Zn的物质的量x,锌的化合价从0价升高到+2价,根据得失电子守恒可知:2x=3,x=1.5mol,则参加反应的Zn的物质的量是1.5mol;(5)根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaCl溶液,物质1是氯化铜,氯化铜加入过量铁粉得到铜和亚铁离子,经过试剂2,过滤后得到铜单质,试剂2是盐酸,除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,试剂1是NaCl溶液,试剂2是盐酸。10.(1)水浴加热(2)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑ 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2),造成环境污染(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水反应(5)向滤液中滴加2 mol·L 1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L 1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。解析:分析题中的实验流程可知,第一步氧化是为了把光盘中的少量银转化为氯化银,氯化银难溶于水,过滤后存在于滤渣中;第三步溶解时,氨水把氯化银溶解转化为银氨配离子,最后经一系列操作还原为银。(1)“氧化”阶段需在 80℃条件下进行,由于加热温度低于水的沸点,所以适宜的加热方式为水浴加热。(2)因为已知NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,用化合价升降法即可配平,该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O==4AgCl+4NaOH+O2↑。 HNO3也能氧化Ag,硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境,所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),造成环境污染 。(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离子洗涤下来,并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中。(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外,还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,氨水的浓度变小,且其中含有一定浓度的Cl ,不利于AgCl与氨水发生AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)+Cl-+2H2O反应 ,使得银的回收率变小。(5)“过滤Ⅱ”后的滤液含有银氨配离子,根据题中信息常温时 N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3):4 Ag(NH3)+N2H4·H2O==4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O,所以首先向该滤液中加入水合肼把银氨配离子充分还原,由于该反应产生所气体中含有氨气,氨气有强烈的刺激性气味会污染空气,所以要设计尾气处理措施,可以用题中提供的、要求必须使用的硫酸作尾气吸收剂把氨气吸收。最后把反应混合物静置、过滤、洗涤、干燥即可得到回收的银。具体方案如下:向滤液中滴加2mol·L 1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L 1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。11.(1)(2)PbO(3)4AgCl+N2H4+4NaOH===4Ag+4NaCl+4H2O或4AgCl+N2H4 H2O+4NaOH===4Ag+4NaCl+5H2O(4)硝酸直接氧化会生成氮氧化物,造成环境污染(5)2Ag+H2O2+2H+===2Ag++2H2O(6)常温下Ag2SO4的溶解度远大于PbSO4,所以加入稀硫酸时,PbSO4优先析出(7)1.0 硫酸的用量系数太低时,Pb的沉淀率太低;硫酸的用量系数太高时,Ag+也会沉淀解析:利用水合肼的还原性在碱性条件下还原,然后利用各种物质的不同性质,比如:PbCl2在碱性条件下易转化为PbO;常温下,PbSO4的溶解度为4.82×10-3g,Ag2SO4的溶解度为0.79g等条件得到比较纯净的银粉。(1)N2H4的共价键位于N、H和N、N中间,每个N还有一对孤对电子;故答案为:;(2)PbCl2在碱性条件下易转化为PbO,因此除了Sb6O13、SiO2、Ag外,脱氯渣中还有PbO;故答案为:PbO。(3)“还原脱氯”过程中会产生无色无味无毒气体是氮气,氯化银被还原为银,反应环境为碱性溶液,故答案为:4AgCl+N2H4+4NaOH===4Ag+4NaCl+4H2O或4AgCl+N2H4 H2O+4NaOH===4Ag+4NaCl+5H2O ;(4)硝酸的还原产物是有毒的氮的氧化物,因此答案为:硝酸直接氧化会生成氮氧化物,造成环境污染;(5)“氧化分银”中,银被过氧化氢在酸性条件下氧化故答案为:2Ag+H2O2+2H+===2Ag++2H2O;(6)“沉铅过滤”中主要析出PbSO4的原因是:常温下,PbSO4的溶解度为4.82×10-3g,Ag2SO4的溶解度为0.79g。故答案为:常温下Ag2SO4的溶解度远大于PbSO4,所以加入稀硫酸时,PbSO4优先析出;(7)根据工业要求应该选择:Pb的沉淀率较高,同时Ag的沉淀率较低的时候,故选择硫酸的用量系数为1.0。故答案为:1.0、硫酸的用量系数太低时,Pb的沉淀率太低;硫酸的用量系数太高时,Ag+也会沉淀。12.(1)六 IVA(2)水浴加热 PbCl2+Na2SO4===PbSO4↓+2NaCl(3)由题可知c(Ag+)<,则Q(Ag2SO4)=c2(Ag+) c(SO)<1.8×10-10×0.1<Ksp(Ag2SO4),故无Ag2SO4生成(4)温度较高时,氨水因受热分解浓度降低而引起浸出速率减慢(5)②④⑤(6)4Ag(NH3)+N2H4 H2O+3H2O===4Ag↓+N2↑+NH3·H2O+NH解析:氯化铅渣(含PbCl2、CuCl2及AgCl等),加入硫酸、硫酸钠反应分铜,进行过滤得到浸出液1和浸出渣1,浸出渣1中含有氯化银、硫酸铅,加入氨水反应,过滤得到含银元素的浸出液2和副产品,副产品为硫酸铅,浸出液2为Ag(NH3)2Cl,再在浸出液2中加入N2H4 H2O沉银反应得到氮气,再进行过滤操作得到粗银;浸出液1中加入硫化钠沉铜,过滤操作后得到滤液和硫化铜,据此作答。(1)铅为第82号元素,与碳同主族,位于周期表第六周期第ⅣA族。(2)“浸出1”控温75℃的加热方式为:水浴加热;根据表中溶度积数据可知,常温下PbSO4的溶解度比PbCl2更小,所以可以实现沉淀的转化,反应的方程式为:PbCl2+Na2SO4===PbSO4↓+2NaCl。(3)根据题中所给溶度积常数可知,若在“浸出1”中,得到的浸出渣为氯化银和硫酸铅,要确定是否有硫酸银,由于此时已经有硫酸铅、氯化银沉淀,根据题中所给数据,结合SO浓度控制为0.1mol/L,可知,c(Ag+)<,则Q(Ag2SO4)=c2(Ag+) c(SO)<1.8×10-10×0.1<Ksp(Ag2SO4),故无Ag2SO4生成。(4)“浸出2”中加入氨水得到浸出液2,若是氨水的量减少,则得到的浸出渣银会增多,因此反应时间均为1.5h,50~70℃浸出渣中银含量呈现上升趋势的原因是:温度较高时,氨水因受热分解浓度降低而引起浸出速率减慢。(5)NaCl溶解度随温度升高而变化不大,从滤液获得NaCl固体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到,实验室操作中需要用到的仪器有:蒸发皿、烧杯、漏斗、玻璃棒,即②④⑤。(6)水合肼(N2H4 H2O)还原浸出液2,得到银粉的过程中有N2生成,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知,反应的离子方程式为:4Ag(NH3)+N2H4 H2O+3H2O===4Ag↓+N2↑+NH3·H2O+NH。21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览