题目内容
【题目】Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：
（1）甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了图1所示的实验装置，其设计的依据是 ；但该装置存在缺陷，请指出 。
（2）乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象
A． ；B． ；C． 。
从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出提出改进建议 。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。
步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式： 。
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的信息：
序号 | 反应 | 平衡常数 |
1 |
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|
2 |
|
|
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因 。
（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则
滤液中
的浓度为 
，
的浓度为 。
【答案】（18分）
I、（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强；（2分）硝酸具有挥发性，与生成的CO2一起进入C装置，则无法证明C、Si的非金属性强弱。或答：应在B、C间连接一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。（2分）
（2）A白色变为橙黄色；B变蓝色；C红色褪去。（各1分，共3分） 尾气排入空气污染环境，应在右侧管口放一团浸有NaOH溶液的棉花（其它合理答案给分）（1分）
II、步骤一：正（1分）；Cu2++2e=Cu（2分）
步骤二：（1）3Ag+4H++NO3=3Ag++NO↑+2H2O（2分）；浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl— 离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于往水中。（2分）
（2）0.5 ； 0.6
【解析】
试题Ⅰ、（1）根据元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。根据实验原理分析，应该实现硝酸和碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸盐制取硅酸，由于硝酸具有挥发性，与生成的二氧化碳一起进入C装置，则无法证明C、Si的非金属性强弱。或答：应在BC之间连接一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。（2）高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯气和溴化钠反应生成溴单质，所以A处白色变成橙黄色；溴单质的气体和B处的碘化钾反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，C处氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性，使红色褪去；实验的缺点为尾气没有处理，其排入空气污染环境，应在右侧管口放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花。
Ⅱ、步骤一、精炼铜时需要将粗铜做阳极，和电源的正极相连。；纯铜做阴极，溶液中的铜离子得到电子生成铜单质，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；步骤二：（1）阳极泥有银和金的等金属，用硝酸处理，银河硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮和水，离子方程式为：3Ag+4H++NO3-=3Ag++NO+2H2O；金和硝酸反应后生成金离子，浓盐酸含有大量氯离子， Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。所以使用硝酸而不用王水。（2）固体为铁置换出的铜，所以铜的质量为3.2克，物质的量为3.2/64=0.05摩尔，所以铜离子浓度=0.05/0.1=0.5mol/L。沉淀为氢氧化亚铁，最后得到的4.8克为氧化铁，所以铁的物质的量为4.8/160×2=0.06摩尔，亚铁离子的浓度=0.06/0.1=0.6mo/L。
