Question

【題目】銀屬于貴重金屬，主要應用于化工、電子、感光材料等行業(yè)。某研究性學習小組設計一種提取光盤金屬層中少量Ag 的方案如下圖所示(忽略其他低含量金屬對實驗的影響) :

該小組查閱資料得知如下信息:

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·H2OAg( NH3)2++Cl-+2H2O。

回答下列問題:

(1)“氧化”步驟的產(chǎn)物為AgCl、NaOH 和O2，則該反應的化學方程式為__________。“氧化”階段需在80℃條件下進行，溫度過高或過低都不利于銀的轉(zhuǎn)化，其原因是_______________________________。

(2)該流程中，將銀轉(zhuǎn)化為固體1，然后又用氨水溶解轉(zhuǎn)變?yōu)闉V液2，其目的是_________________。

(3)若省略“過濾I”，直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO 與NH3·H2O反應外( 該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應)，還因為____________________。

(4)在實驗室用葡萄糖(用GCHO表示)可以將濾液2還原為單質(zhì)Ag，同時生成NH3，葡萄糖被氧化為葡萄糖酸銨(用GCOONH4 表示)。寫出該反應的離子方程式:______________________________________。

(5)下圖為該小組設計電解精煉銀的示意圖，則粗銀為______(填“a”或“b”)極。若b 極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應式為______________________________________________。

Answer 1

【答案】 4Ag+4NaClO+2H2O==4AgCl+4NaOH+O2↑ 溫度過高，NaClO易分解；溫度過低，該反應的速率較慢 將銀富集 未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且未過濾掉的溶液中含有一定濃度的Cl-，不利于AgCl與氨水反應 GCHO+2Ag(NH3)2++2OH-==GCOO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O a NO3-+e-+2H+==NO2↑+H2O

【解析】由流程可知，結(jié)合(1)“氧化”步驟的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，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+2NH3H2OAg(NH3)2++Cl-+2H2O，過濾II分離出的濾渣為Ag，對過濾II得到的濾液用葡萄糖(用GCHO表示)可以將濾液2還原為單質(zhì)Ag。

(1)根據(jù)上述分析，氧化時發(fā)生4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑。“氧化”階段需在80℃條件下進行，溫度過高或過低都不利于銀的轉(zhuǎn)化，是因為溫度過高，NaClO易分解；溫度過低，該反應的速率較慢，故答案為：4Ag+4NaClO+2H2O==4AgCl+4NaOH+O2↑；溫度過高，NaClO易分解；溫度過低，該反應的速率較慢；

(2)該流程中，將銀轉(zhuǎn)化為固體1，然后又用氨水溶解轉(zhuǎn)變?yōu)闉V液2，其目的是將銀富集，故答案為：將銀富集；

(3)若省略“過濾I”，直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3·H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應)，還因為未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且未過濾掉的溶液中含有一定濃度的Cl-，不利于AgCl與氨水反應，故答案為：未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水，且未過濾掉的溶液中含有一定濃度的Cl-，不利于AgCl與氨水反應；

(4)在實驗室用葡萄糖(用GCHO表示)可以將濾液2還原為單質(zhì)Ag，同時生成NH3，葡萄糖被氧化為葡萄糖酸銨(用GCOONH4表示)，反應的離子方程式為GCHO+2Ag(NH3)2++2OH-==GCOO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O，故答案為：GCHO+2Ag(NH3)2++2OH-==GCOO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O；

(5)在電解精煉銀過程中，粗銀作陽極，應該為a電極。若b極有少量紅棕色氣體二氧化氮生成，是因為硝酸根離子在陰極被還原的原因，生成二氧化氮的電極反應式為NO3-+e-+2H+==NO2↑+H2O，故答案為：a；NO3-+e-+2H+==NO2↑+H2O。