Question

【题目】球形纳米银粉是一种重要的无机功能材料，被广泛应用于装饰材料、电接触材料、感光材料、催化剂、医药和抗菌材料等众多领域。从含Ag+的废定影液中回收并制备球形纳米银粉工艺流程图如下：

请回答下列问题：

(1)硝酸中所含元素的原子半径由小到大的顺序：____________；Na在周期表中的位置： _____________；N2H4的电子式：______________。

(2)为使Na2S溶液中的值减小，可加入的物质是__________。

A.盐酸 B.适量KOH C.适量NaOH D.适量CH3COONa

(3)写出置换过程的离子反应方程式 _____________________________________。

(4)若氧化精制过程产生等体积的NO2和NO混合气体，写出HNO3与Ag反应的化学反应方程式_____________。

(5)下图分别是HNO3浓度、浸取时间对银回收的影响，则最佳的浓度和时间分别是_____%；___min。

(6)加入N2H4·H2O还原前要将AgNO3溶液的pH调节至5～6，得到Ag的产率最高，pH>6时，银的产率降低的原因为__________________________。

(7)常温下，取上述AgNO3溶液滴加到物质的量浓度均为0.2mol/L NaNO2和CaCl2的混合溶液中(忽略溶液体积变化)，当AgNO2开始沉淀时，溶液中c(Cl-)=__________mol/L［已知：常温下，Ksp(AgNO2)=2×10-8 ，Ksp(AgCl)=1.8×10-10］

Answer 1

【答案】H<O<N 第三周期第IA族 B Fe+Ag2S+2H+=2Ag+Fe2++H2S↑ 4Ag+6HNO3=4AgNO3+NO↑+NO2↑+3H2O 30 6 pH过大会有AgOH生成，降低产品的纯度 1.8×10-3

【解析】

(1)硝酸分子式是HNO3，在该物质中含H、N、O三种元素，根据元素周期律：原子核外电子层数越多，原子半径越大，当原子核外电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，因此这三种元素的原子半径由小到大的顺序是H<O<N；Na是11号元素，原子核外电子排布为2、8、1，所以Na在周期表中的位置是第三周期第IA族；在N2H4中，N原子最外层有5个电子，两个N原子共用一对电子，每个N原子再与2个H原子形成2对共用电子对，从而使每个原子都达到稳定结构，所以N2H4的电子式是。

(2) Na2S在溶液中存在水解平衡：S2-+H2OHS-+OH-，为使Na2S溶液中的值减小，应加入碱来抑制硫离子的水解，但同时又不能增大c(Na+)，因此可加入适量KOH，故答案为选项B；

(3)根据流程示意图可知置换过程的离子反应方程式为Fe+Ag2S+2H+=2Ag+Fe2++H2S↑；

(4)氧化精制过程中HNO3与Ag反应产生等体积的NO2和NO混合气体，根据电子守恒及原子守恒，可得该反应的化学反应方式为4Ag+6HNO3=4AgNO3+NO↑+NO2↑+3H2O；

(5)由图象可知，Ag回收率达到最大值时硝酸溶液的浓度为30%、浸取时间为6分钟，所以最佳的浓度和时间分别是30%、6min；

(6)加入N2H4H2O还原前要将AgNO3溶液的pH调节至5-6，得到Ag的产率最高，pH>6时，银的产率降低的原因为pH过大时，会发生反应：Ag++OH-=AgOH↓，会有AgOH生成，从而降低了产品的纯度；

(7)AgNO2开始沉淀所需c(Ag+)==1×10-7mol/L；由溶度积常数Ksp(AgCl)<Ksp(AgNO2)可知知AgNO2开始沉淀，AgCl已经沉淀，此时：c(Cl-)==1.8×10-3mol/L。