Question

8．Ag/（α型）Al₂O₃是石油化學工業(yè)的一種重要催化劑，其中Ag起催化作用，（α型）Al₂O₃是載體且不溶于硝酸．該催化劑的回收實驗如圖1所示：

其中（Ⅴ）的轉化反應為：6AgCl+Fe₂O₃=3Ag₂O+2FeCl₃，（Ⅷ）的吸收反應為：2NaOH+NO₂+NO=2NaNO₂+H₂O
請閱讀上述實驗流程，完成下列填空：
（1）第（Ⅰ）步：Ag/（α型）Al₂O₃加酸溶解應該選用圖2裝置中的a（選填a、b、c）．
此處反應的化學方程式為：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O；3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O．
（2）第（Ⅱ）步：，如果用自來水代替蒸餾水進行洗滌，將會發(fā)生化學反應的離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（3）第（Ⅵ）步反應的化學方程式為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O．
（4）已知在實驗室中AgNO₃溶液需要用棕色瓶避光保存．在第（Ⅶ）步中從AgNO₃溶液獲得AgNO₃晶體需要進行的實驗操作依次為B、E、D（填序號）．
A．蒸餾    B．蒸發(fā)   C．灼燒   D．過濾    E．冷卻結晶    F．萃�。�

Answer 1

分析 由于α-Al₂O₃不溶于稀硝酸，Ag/a-Al₂O₃中加入稀硝酸后銀溶解生成硝酸銀，過濾后，濾液中含有AgNO₃，濾渣為α-Al₂O₃，濾液中加入NaCl得到沉淀為AgCl，再過濾分離得到AgNO₃與NaNO₃溶液，AgCl轉化為Ag₂O，溶解過濾分離，再用硝酸溶解Ag₂O得到AgNO₃，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等得到AgNO₃晶體．
（1）反應生成氮的氧化物氣體，需要導出用氫氧化鈉溶液吸收，裝置應密閉，出氣管不能在液面以下；
Ag與濃硝酸反應生成硝酸銀、二氧化氮與水，隨反應計算，濃硝酸變稀，Ag與稀硝酸反應生成硝酸銀、NO與水；
（2）自來水中含有氯氣，氯氣與水反應生成HCl與HClO，HCl與AgNO₃反應生成AgCl與HNO₃；
（3）第（Ⅵ）步是Ag₂O與HNO₃反應生成AgNO₃與水；
（4）從溶液中獲得晶體，需要經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等操作．

解答 解：由于α-Al₂O₃不溶于稀硝酸，Ag/a-Al₂O₃中加入稀硝酸后銀溶解生成硝酸銀，過濾后，濾液中含有AgNO₃，濾渣為α-Al₂O₃，濾液中加入NaCl得到沉淀為AgCl，再過濾分離得到AgNO₃與NaNO₃溶液，AgCl轉化為Ag₂O，溶解過濾分離，再用硝酸溶解Ag₂O得到AgNO₃，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等得到AgNO₃晶體．
（1）反應生成氮的氧化物氣體，需要導出用氫氧化鈉溶液吸收，裝置b中產生的氣體不能導出，會導致裝置內壓強增強，發(fā)生炸裂的危險，c裝置不密閉，故選a；
Ag與濃硝酸反應生成硝酸銀、二氧化氮與水，隨反應計算，濃硝酸變稀，Ag與稀硝酸反應生成硝酸銀、NO與水，反應方程式為：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O、3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，
故答案為：a；Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O、3Ag+4HNO₃（�。�=3AgNO₃+NO↑+2H₂O；
（2）自來水中含有氯氣，氯氣與水反應生成HCl與HClO，HCl與AgNO₃反應生成AgCl與HNO₃，反應離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（3）第（Ⅵ）步是Ag₂O與HNO₃反應生成AgNO₃與水，反應方程式為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O，
故答案為：Ag₂O+2HNO₃=2AgNO₃+H₂O；
（4）從AgNO₃溶液中獲得晶體，需要經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等操作，順序為BED，
故答案為：B、E、D．

點評 本題考查制備方案工藝流程、物質的分離提純、對原理的分析理解等，關鍵是明確工藝流程中每一步中的試劑、操作與原理，是對學生綜合能力的考查，難度中等．