Question

某試劑廠用銀（含雜質銅）和硝酸（含F(xiàn)e³⁺）反應制取硝酸銀，步驟如下：

（1）工業(yè)上一般選用中等濃度的硝酸和銀反應來制取硝酸銀．請在下表空格處填空．

	優(yōu)點	缺點
使用濃硝酸	反應速率快	酸耗較大，產(chǎn)生NOx的量較多
使用稀硝酸

（2）步驟B加熱保溫的作用是

 

：
a． 有利于加快反應速率                b．有利于未反應的硝酸揮發(fā)
c．有利于硝酸充分反應，降低溶液中H⁺的濃度
（3）步驟C是為了除去Fe³⁺、Cu²⁺等雜質，沖稀時產(chǎn)生沉淀的原因是

 

；
（4）步驟C中加水的量應該適量，若加入過多的水，對后續(xù)步驟造成的不良影響是：

 

；
（5）步驟E進行的操作是

 

．
（6）制得的硝酸銀中含有少量硝酸銅，通常除去硝酸銅的方法是在步驟E之前加適量新制的Ag₂O，使Cu²⁺轉化為Cu（OH）₂沉淀，反應后過濾除去．該反應的化學方程式為：

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：依據(jù)流程圖分析，含雜質銅的銀和硝酸（含F(xiàn)e³⁺）反應生成氮氧化物，得到硝酸銀溶液，過量的銀循環(huán)使用，生成的氮氧化物需要吸收，防止污染空氣，溶液中含有硝酸銀，硝酸鐵，硝酸銅雜質；加入水沖稀促使鐵離子和銅離子水解生成沉淀過濾，通過濃縮蒸發(fā)，冷卻結晶，過濾洗滌得到硝酸銀晶體；
（1）對比濃硝酸和稀硝酸的反應速率和反應過程及其定量關系分析判斷使用稀硝酸的優(yōu)缺點；
（2）B加熱保溫的作用是保持反應速率有利于硝酸充分反應，降低溶液中H⁺的濃度；
（3）步驟C是為了除去Fe³⁺、Cu²⁺等雜質，沖稀時產(chǎn)生沉淀，是依據(jù)鐵離子和銅離子在沖稀過程中促進離子水解生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀；
（4）步驟C中加入水過量會導致后續(xù)實驗操作過濾和蒸發(fā)溶液得到晶體的過程時間增加；
（5）溶液中得到溶質晶體的過程是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌得到晶體；
（6）除去硝酸銅，加入氧化銀調節(jié)溶液PH使銅離子生成氫氧化銅沉淀除去；

解答： 解：（1）對比濃硝酸和稀硝酸的反應速率和反應過程及其定量關系分析判斷使用稀硝酸的優(yōu)缺點，反應速率慢，但使用稀硝酸比濃硝酸消耗酸少，生成污染性氣體少；
故答案為：

	優(yōu)點	缺點
使用濃硝酸
使用稀硝酸	酸耗較少，產(chǎn)生NOx的量較少	反應速率慢

（2）B加熱保溫的作用是保持反應速率有利于硝酸充分反應，降低溶液中H⁺的濃度；
a． 溫度高有利于加快反應速率，故a正確；               
b．反應過程中需要吸收盡可能全部反應，而不是有利于未反應的硝酸揮發(fā)，故b錯誤；
c．溫度高有利于硝酸充分反應，降低溶液中H⁺的濃度，故c正確；
故答案為：a、c；
（3）步驟C是為了除去Fe³⁺、Cu²⁺等雜質，沖稀時產(chǎn)生沉淀的原因是稀釋后，H⁺濃度減小，促進Fe³⁺、Cu²⁺的水解；
故答案為：稀釋后，H⁺濃度減小，促進Fe³⁺、Cu²⁺的水解；
（4）步驟C中加入水過量會導致后續(xù)實驗操作過濾和蒸發(fā)溶液得到晶體的過程時間增加；
故答案為：造成步驟D過濾和步驟E蒸發(fā)耗時長；  
（5）溶液中得到溶質晶體的過程是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌得到晶體；
故答案為：蒸發(fā)濃縮；
（6）制得的硝酸銀中含有少量硝酸銅，通常除去硝酸銅的方法是在步驟E之前加適量新制的Ag₂O，調節(jié)溶液PH使銅離子生成氫氧化銅沉淀，使Cu²⁺轉化為Cu（OH）₂沉淀，反應后過濾除去，反應的化學方程式為：Cu（NO₃）₂+Ag₂O+H₂O=2AgNO₃+Cu（OH）₂；
故答案為：Cu（NO₃）₂+Ag₂O+H₂O=2AgNO₃+Cu（OH）₂；

點評：本題考查了物質提純的實驗探究和實驗分離方法，流程分析和物質性質的分析應用，實驗基本操作分析判斷是解題關鍵，題目難度中等．