Question

8．Ag/（α型）Al₂O₃是石油化學(xué)工業(yè)的一種重要催化劑，其中Ag起催化作用，（α型）Al₂O₃是載體且不溶于硝酸．該催化劑的回收實(shí)驗(yàn)如圖1所示：

其中（Ⅴ）的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：6AgCl+Fe₂O₃=3Ag₂O+2FeCl₃，（Ⅷ）的吸收反應(yīng)為：2NaOH+NO₂+NO=2NaNO₂+H₂O
請(qǐng)閱讀上述實(shí)驗(yàn)流程，完成下列填空：
（1）第（Ⅰ）步：Ag/（α型）Al₂O₃加酸溶解應(yīng)該選用圖2裝置中的a（選填a、b、c）．
此處反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O；3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O．
（2）第（Ⅱ）步：，如果用自來水代替蒸餾水進(jìn)行洗滌，將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（3）第（Ⅵ）步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O．
（4）已知在實(shí)驗(yàn)室中AgNO₃溶液需要用棕色瓶避光保存．在第（Ⅶ）步中從AgNO₃溶液獲得AgNO₃晶體需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依次為B、E、D（填序號(hào)）．
A．蒸餾    B．蒸發(fā)   C．灼燒   D．過濾    E．冷卻結(jié)晶    F．萃�。�

Answer 1

分析 由于α-Al₂O₃不溶于稀硝酸，Ag/a-Al₂O₃中加入稀硝酸后銀溶解生成硝酸銀，過濾后，濾液中含有AgNO₃，濾渣為α-Al₂O₃，濾液中加入NaCl得到沉淀為AgCl，再過濾分離得到AgNO₃與NaNO₃溶液，AgCl轉(zhuǎn)化為Ag₂O，溶解過濾分離，再用硝酸溶解Ag₂O得到AgNO₃，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等得到AgNO₃晶體．
（1）反應(yīng)生成氮的氧化物氣體，需要導(dǎo)出用氫氧化鈉溶液吸收，裝置應(yīng)密閉，出氣管不能在液面以下；
Ag與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、二氧化氮與水，隨反應(yīng)計(jì)算，濃硝酸變稀，Ag與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、NO與水；
（2）自來水中含有氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成HCl與HClO，HCl與AgNO₃反應(yīng)生成AgCl與HNO₃；
（3）第（Ⅵ）步是Ag₂O與HNO₃反應(yīng)生成AgNO₃與水；
（4）從溶液中獲得晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作．

解答 解：由于α-Al₂O₃不溶于稀硝酸，Ag/a-Al₂O₃中加入稀硝酸后銀溶解生成硝酸銀，過濾后，濾液中含有AgNO₃，濾渣為α-Al₂O₃，濾液中加入NaCl得到沉淀為AgCl，再過濾分離得到AgNO₃與NaNO₃溶液，AgCl轉(zhuǎn)化為Ag₂O，溶解過濾分離，再用硝酸溶解Ag₂O得到AgNO₃，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等得到AgNO₃晶體．
（1）反應(yīng)生成氮的氧化物氣體，需要導(dǎo)出用氫氧化鈉溶液吸收，裝置b中產(chǎn)生的氣體不能導(dǎo)出，會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)增強(qiáng)，發(fā)生炸裂的危險(xiǎn)，c裝置不密閉，故選a；
Ag與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、二氧化氮與水，隨反應(yīng)計(jì)算，濃硝酸變稀，Ag與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、NO與水，反應(yīng)方程式為：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O、3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，
故答案為：a；Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O、3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O；
（2）自來水中含有氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成HCl與HClO，HCl與AgNO₃反應(yīng)生成AgCl與HNO₃，反應(yīng)離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（3）第（Ⅵ）步是Ag₂O與HNO₃反應(yīng)生成AgNO₃與水，反應(yīng)方程式為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O，
故答案為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O；
（4）從AgNO₃溶液中獲得晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作，順序?yàn)锽ED，
故答案為：B、E、D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備方案工藝流程、物質(zhì)的分離提純、對(duì)原理的分析理解等，關(guān)鍵是明確工藝流程中每一步中的試劑、操作與原理，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．