题目内容

13.银氨溶液可用于检测CO气体,实验室研究的装置如图:
已知:银氨溶液制备反应为:Ag++2NH3•H2O═[Ag(NH32]++2H2O.反应结束后试管C底部有黑色沉淀生成,分离出上层清液和底部黑色固体备用.
(1)甲酸(HCOOH)遇浓硫酸分解生成CO和H2O,该反应体现浓硫酸的脱水性(填“强氧化性”或“脱水性”).
(2)装置A中软管的作用是恒压,使甲酸溶液能顺利滴下.
(3)为验证上层清液中产物的成分,进行如下实验:
a.测得上层清液pH为10.
b.向上层清液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,发现有白色浑浊出现,同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体.
c.取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象.
①实验c的目的是对比试验,排除银氨溶液对产物检验的干扰.
②根据上述实验现象判断,上层清液中产物成分为(NH42CO3或NH4+、CO32-(填化学符号).
(4)设计实验证明黑色固体的成分是Ag:可供选择的试剂有:浓硫酸、浓硝酸、NaOH溶液、NaCl溶液.
取少量上述黑色固体,用蒸馏水洗净,滴加浓硝酸,固体全部溶解并有少量红棕色气体产生,继续滴加NaCl溶液,能产生白色沉淀,说明黑色固体为单质银,说明黑色固体是Ag单质.(补充必要的实验内容及实验现象)
(5)从银氨溶液中回收银的方法是:向银氨溶液中加入过量盐酸,过滤,向沉淀AgCl中加入羟氨(NH2OH),充分反应后可得银,羟氨被氧化为N2
①写出生成AgCl沉淀的离子反应Cl-+[Ag(NH32]++2H+=AgCl↓+2NH4+
②若该反应中消耗6.6g羟氨,理论上可得银的质量为21.6g.

分析 (1)甲酸(HCOOH)遇浓硫酸分解生成CO和H2O,C元素的化合价不变,甲酸脱水;
(2)A中软管可使下方生成的气体的气压转移到液体的上方;
(3)①取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象,与b对比;
②由a可知溶液为碱性,由b、c可知b中生成白色沉淀为碳酸钡,气体为氨气,即试管C中反应生成碳酸铵;
(4)Ag与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银、二氧化氮;
(5)①银氨溶液与盐酸反应生成AgCl和氯化铵;
②AgCl中加入羟氨(NH2OH),发生氧化还原反应,遵循电子守恒.

解答 解:(1)甲酸(HCOOH)遇浓硫酸分解生成CO和H2O,C元素的化合价不变,甲酸脱水,则体现浓硫酸的脱水性,
故答案为:脱水性;
(2)A中软管可使下方生成的气体的气压转移到液体的上方,即其作用为恒压,使甲酸溶液能顺利滴下,
故答案为:恒压,使甲酸溶液能顺利滴下;
(3)①取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象,为b、c的对比试验,排除银氨溶液对产物检验的干扰,
故答案为:对比试验,排除银氨溶液对产物检验的干扰;
②由a可知溶液为碱性,由b、c可知b中生成白色沉淀为碳酸钡,气体为氨气,即试管C中HCOOH与银氨溶液反应生成碳酸铵,所以上层清液中产物成分为(NH42CO3或NH4+、CO32-
故答案为:(NH42CO3或NH4+、CO32-
(4)Ag与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银、二氧化氮,则证明黑色固体的成分是Ag的方法为取少量上述黑色固体,用蒸馏水洗净,滴加浓硝酸,固体全部溶解并有少量红棕色气体产生,继续滴加NaCl 溶液,能产生白色沉淀,说明黑色固体为单质银,
故答案为:滴加浓硝酸,固体全部溶解并有少量红棕色气体产生,继续滴加NaCl溶液,能产生白色沉淀,说明黑色固体为单质银;
(5)①银氨溶液与盐酸反应生成AgCl和氯化铵,该离子反应为Cl-+[Ag(NH32]++2H+=AgCl↓+2NH4+
故答案为:Cl-+[Ag(NH32]++2H+=AgCl↓+2NH4+; 
 ②AgCl中加入羟氨(NH2OH),发生氧化还原反应,消耗6.6g羟氨,n(NH2OH)=$\frac{6.6g}{33g/mol}$=0.2mol,由电子守恒可知,理论上可得银的质量为 $\frac{0.2mol×[0-(-1)]}{(1-0)}$×108g/mol=21.6g,
故答案为:21.6.

点评 本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,题目难度中等,把握甲酸中含-CHO与银氨溶液的反应及产物的检验设计为解答的关键,试题侧重考查学生的分析能力、计算能力及化学实验能力.

练习册系列答案
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1.学习小组拟通过实验,探究Mg(NO32受热分解的产物.
小组猜想:ⅰ.固体产物可能有Mg(NO22、MgO、Mg3N2中的一种或几种
ⅱ.气体产物可能有NO2、N2、O2中的一种或几种
查得相关资料:a.Mg(NO22、Mg(NO32易溶于水,MgO难溶于水.
b.2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
c.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3
(1)针对以上猜想,设计了如图所示实验(图中加热、夹持仪器等装置均省略):

(2)进行实验
Ⅰ.检验上述装置气密性.
Ⅱ.称取3.7gMg(NO32固体,置入硬质玻璃管A中,打开K,通入一段时间N2,并进行相关物质质量称量
Ⅲ.关闭K,用酒精灯持续给装置A加热,过程中各装置内溶液均未倒吸入其它装置.
Ⅳ.待Mg(NO32完全分解,装置冷却至室温,打开K,再缓慢通入一会N2后并再称量.称得A中剩余固体质量为1.0g,B、C、D、E、F中溶液质量分别增加了2.3g、0.0g、0.1g、0.3g、0.05g.
Ⅴ.取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未出现明显现象.
(3)回答问题
①小组预测一定有O2生成,理由是N元素化合价降低,则一定存在化合价升高的元素,只能为氧元素失去电子生成O2
②N2的电子式是,步骤Ⅱ中,通入一段时间N2的目的是避免对分解产物O2的检验产生干扰.
③步骤Ⅲ中,装置A内若出现了红棕色气体,其化学式是NO2
④装置C中若红色始终未褪,其设计的目的是验证NO2是否被吸收干净,防止NO2干扰后续对O2的检验.
⑤实验中发现Mg(NO32分解时有O2生成,其实验现象是C中红色溶液中有气泡冒出,D中溶液褪色,用化学用语解释,产生上述现象的原因是Na2SO3+H2O?NaHSO3+NaOH、2Na2SO3+O2=2Na2SO4
⑥实验中Mg(NO32分解没有N2生成的理由是Mg(NO32的质量与剩余固体、NO2、O2的质量之和相等,已符合质量守恒定律.
⑦Mg(NO32分解的化学方程式是2Mg(NO32$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+4NO2↑+O2↑.
⑧装置F中溶液质量增加的原因是吸收空气进入的O2所致.
8.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:

(1)浸出:浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率,植物粉的作用是作还原剂.
(2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;
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③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是增加MnCO3的产量(或不引入新的杂质等);操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率.写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑.
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3.下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息:
A①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②比例模型为;③能与水在一定条件下反应生成C
B①由C、H两种元素组成;②球棍模型为
C①由C、H、O三种元素组成;②能与Na反应,但不能与NaOH溶液反应;③能与E反应生成相对分子质量为100的酯
D①相对分子质量比C少2;②能由C氧化而成.
E①由C、H、O三种元素组成;②球棍模型为
回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称是1,2-二溴乙烷.
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(3)B具有的性质是②③(填序号).
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大
⑤与酸性KMnO4溶液和溴水反应褪色 ⑥任何条件下不与氢气反应
写出在浓硫酸作用下,B与浓硝酸反应的化学方程式:
(4)据报道,最近摩托罗拉公司研制了一种由有机物C的同系物(该有机物的碳原子数比有机物C的碳原子数少1)和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现用镍氢电池或锂电池的10倍.该燃料电池的负极上的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,当外电路通过1.2mol e-时,理论上消耗该有机物为6.4g.

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