题目内容
【题目】化学镀银法是非金属表面镀银的常用方法。下图是研究化学镀银中银元素利用率的实验装置(夹持仪器略):
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化学镀银中的反应如下:
I:4AgNO3+N2H4·H2O=4Ag↓+N2↑+4HNO3+H2O
Ⅱ:NH3·H2O + HNO3=NH4NO3+H2O
Ⅲ:Ag++2 NH3·H2O= [Ag(NH3)2]++2H2O
(1)写出N2H4的电子式______________。已知稀硝酸的氧化性强于Ag+,N2H4·H2O中加适量氨水的一个重要目的是控制溶液的pH在8~9之间。筒述溶液不能呈酸性的理由___________。
(2)带有导管a的分液漏斗叫恒压漏斗,下列关于恒压漏斗在该实验中的作用说法正确的是____(填选项字母)。
A.防止稀硫酸倒吸进入圆底烧瓶
B.使漏斗中液体顺利流下
C.减小加入液体体积对测量气体体积的误差
D.方便检验装置的气密性
(3)银膜是否均匀致密的关键在于“沉银”速率控制,一般速率越慢,银膜越均匀越致密。简述加入氨水的另外一个目的________。
(4)未被还原的Ag+占总银元素质量比(ψ1)叫非还原损耗,被还原但是没有在镀件上附着沉淀的银占总银元素质量比(ψ2)叫还原损耗。实验中用200 mL 0.100 mol/L AgNO3溶液,加过量的N2H4·H2O,测得相关数据如下:
I:非金属镀件镀前质量为20. 000克,镀后质量(已清洗干燥)为21. 728克;
Ⅱ:量气管收集到的气体折算标准状况体积为106. 400 mL。
则ψ1= __________;ψ2=____________。
(5)化学镀银中常用次磷酸钠(NaH2PO2)做还原剂,已知该反应的氧化产物为磷酸,写出该反应的离子反应方程式:________。
【答案】
如果溶液呈酸性,被还原的是HNO3,而得不到银单质,从而导致实验失败 BC 与Ag+反应,降低溶液中Ag+浓度,以达到降低反应速率的目的 5% 15% H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4
【解析】(1)N2H4的电子式为
。如果溶液呈酸性,被还原的是HNO3,而得不到银单质,从而导致实验失败,因此需要,控制溶液的pH在8~9之间,故答案为:
;如果溶液呈酸性,被还原的是HNO3,而得不到银单质,从而导致实验失败;
(2) 恒压漏斗液面上方气体的压强与烧瓶中气体的压强相等,可以使漏斗中液体顺利流下,也能减小因加入液体体积对测量气体体积造成的误差,故选BC;
(3) 在N2H4·H2O中加适量氨水,可以与Ag+反应,降低溶液中Ag+浓度,以达到降低反应速率的目的,使银膜更加均匀致密,故答案为:与Ag+反应,降低溶液中Ag+浓度,以达到降低反应速率的目的;
(4) 200 mL 0.100 mol/L AgNO3溶液中含有硝酸银的物质的量=0.100 mol/L×0.2L=0.02mol,非金属镀件镀前后的质量差为银的质量,m(Ag)= 21. 728g-20. 000g=1. 728g,物质的量为
=0.016mol,收集到的氮气的物质的量=
=0.00475mol,因此反应的银离子总量为0.00475mol×4=0.019mol,则ψ1=
×100%=5%,ψ2=
×100%=15%,故答案为:5%;15%。
(5)化学镀银中常用次磷酸钠(NaH2PO2)做还原剂,被银离子氧化为磷酸,反应的离子反应方程式为H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4,故答案为:H2PO2-+4Ag++2H2O=4Ag↓+3H++H3PO4。