Question

【題目】Ⅰ、某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究元素性質(zhì)的變化規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）甲同學(xué)欲比較N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其設(shè)計(jì)的依據(jù)是 ；但該裝置存在缺陷，請指出 。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2裝置驗(yàn)證元素性質(zhì)遞變規(guī)律。A、B、C處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙。乙同學(xué)可能觀察到的現(xiàn)象

A． ；B． ；C． 。

從環(huán)保角度考慮，該裝置有明顯不足，請指出提出改進(jìn)建議 。

Ⅱ、另一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室條件下用以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實(shí)現(xiàn)了粗銅的提純，并對陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測定。已知粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)（與酸不反應(yīng)）。

步驟一：電解精制：電解時，粗銅應(yīng)與電源的 極相連。陰極上的電極反應(yīng)式為 。

步驟二：電解完成后，該小組同學(xué)按以下流程對電解液進(jìn)行處理：

（1）陽極泥的綜合利用：稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液，請寫出該步反應(yīng)的離子方程式： 。

殘?jiān)�含有極少量的黃金，如何回收金，他們查閱了有關(guān)資料，了解到了一些有關(guān)金的信息：

序號	反應(yīng)	平衡常數(shù)
1		1
2		1

請根據(jù)以上信息簡要解釋溶解陽極泥不用王水的原因 。

（2）濾液含量的測定：以下是該小組探究濾液的一個實(shí)驗(yàn)流程。

則濾液中的濃度為 ，的濃度為 。

Answer 1

【答案】（18分）

I、（1）元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物的水合物酸性越強(qiáng)；（2分）硝酸具有揮發(fā)性，與生成的CO2一起進(jìn)入C裝置，則無法證明C、Si的非金屬性強(qiáng)弱�；虼穑簯�(yīng)在B、C間連接一個裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。（2分）

（2）A白色變?yōu)槌赛S色；B變藍(lán)色；C紅色褪去。（各1分，共3分） 尾氣排入空氣污染環(huán)境，應(yīng)在右側(cè)管口放一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉花（其它合理答案給分）（1分）

II、步驟一：正（1分）；Cu2++2e=Cu（2分）

步驟二：（1）3Ag+4H++NO3=3Ag++NO↑+2H2O（2分）；濃鹽酸含有大量氯離子，Au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的AuCl— 離子，使反應(yīng)2平衡向右移動，則金溶于往水中。（2分）

（2）0.5 ； 0.6

【解析】

試題Ⅰ、（1）根據(jù)元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)硝酸和碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸鹽制取硅酸，由于硝酸具有揮發(fā)性，與生成的二氧化碳一起進(jìn)入C裝置，則無法證明C、Si的非金屬性強(qiáng)弱�；虼穑簯�(yīng)在BC之間連接一個裝有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶。（2）高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)，所以A處白色變成橙黃色；溴單質(zhì)的氣體和B處的碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，遇到淀粉變藍(lán)色，C處氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，使紅色褪去；實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)為尾氣沒有處理，其排入空氣污染環(huán)境，應(yīng)在右側(cè)管口放一團(tuán)浸有氫氧化鈉溶液的棉花。

Ⅱ、步驟一、精煉銅時需要將粗銅做陽極，和電源的正極相連。；純銅做陰極，溶液中的銅離子得到電子生成銅單質(zhì)，電極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu；步驟二：（1）陽極泥有銀和金的等金屬，用硝酸處理，銀河硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和一氧化氮和水，離子方程式為：3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO+2H2O；金和硝酸反應(yīng)后生成金離子，濃鹽酸含有大量氯離子， Au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的AuCl4-離子，使反應(yīng)2平衡向右移動，則金溶于王水中。所以使用硝酸而不用王水。（2）固體為鐵置換出的銅，所以銅的質(zhì)量為3.2克，物質(zhì)的量為3.2/64=0.05摩爾，所以銅離子濃度=0.05/0.1=0.5mol/L。沉淀為氫氧化亞鐵，最后得到的4.8克為氧化鐵，所以鐵的物質(zhì)的量為4.8/160×2=0.06摩爾，亞鐵離子的濃度=0.06/0.1=0.6mo/L。