题目内容
【题目】某研究性学习小组提纯粗金(主要含Au,还含少量Ag)的实验流程如下:
已知:① 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3)叫做王水。
② 利用H2C2O4还原H[AuCl4]可得到Au。
(1)“溶解”前,先将粗金块切割成细条状,其目的是_____________________________________。“溶解”时Au转化为H[AuCl4],该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)“滤渣”的主要成分为____________________(填化学式)。
(3)“操作Ⅰ”的名称为_____________________。
(4)“操作Ⅱ”需控制在40~70℃时进行,适宜的加热方式为___________________________。
(5)请设计从“操作Ⅱ”后的水溶液中获取单质Au的实验方案:___________。(实验中须使用的试剂有:H2C2O4溶液,蒸馏水;除常用仪器外须使用的仪器有:布氏漏斗)。
【答案】增大接触面积,加快溶解速率,使其充分反应 Au+HNO3+4HCl= H[AuCl4]+NO↑+2H2O AgCl 萃取、分液 水浴加热 向“操作Ⅱ”后的水溶液中加入足量H2C2O4溶液,充分反应后,用布氏漏斗抽滤(过滤),滤渣用蒸馏水充分洗涤、干燥
【解析】
(1)粗金块切割成细条状,增大了接触面积,可加快反应速率;“溶解”时Au转化为H[AuCl4],同时生成NO,配平即可;
(2)加入王水后剩余的固体为AgCl沉淀;
(3)由图中可知操作Ⅰ为萃取分液;
(4)可以选用水浴加热;
(5)结合题干和流程图进行分析;
(1)将粗金块切合成细条,可增大反应接触面积,加快溶解反应速率;根据信息可写出Au+HNO3+HCl→ H[AuCl4]+NO↑,根据得失电子守恒和原子守恒,配平得Au+HNO3+4HCl= H[AuCl4]+NO↑+2H2O;
(2)粗金中Au、Ag都被王水溶解,稀释后生成AgCl沉淀;
(3)从流程中“水相”和“有机相”可判断出操作Ⅰ为萃取分液,操作Ⅱ也是萃取分液(反萃取);
(4) 100℃以内的加热都可以选用水浴加热;
(5)操作Ⅱ后的溶液主要含H[AuCl4],根据已知②,应加入草酸,将其还原成Au单质,再抽滤、洗涤、干燥即可,具体操作为:向“操作Ⅱ”后的水溶液中加入足量H2C2O4溶液,充分反应后,用布氏漏斗抽滤(过滤),滤渣用蒸馏水充分洗涤、干燥。
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