Question

銀氨溶液放久后會產生疊氮化銀（AgN₃）而引起爆炸，直接排放會污染環境，且造成銀資源的浪費。某研究小組設計了從銀鏡反應后的廢液中（含過量的銀氨溶液，假設不含單質銀）回收銀的如下兩種實驗流程：
（已知：[Ag（NH₃）₂]^＋在溶液中存在平衡：[Ag（NH₃）₂]^＋??Ag^＋＋2NH₃）

（1）寫出甲方案第①步廢液與稀HNO₃反應的離子方程式                                                                       。
（2）甲方案第②步加入的鐵粉要過量的目的是                                                                                                                                               。
甲方案流程可能產生的大氣污染物是                                                                       。
（3）乙方案若最終得到銀粉的質量偏大，排除未洗滌干凈的因素，可能的原因是                                                                       。
（4）實驗室配制銀氨溶液的操作過程是                                                                                                                                                                                                                       。
（5）已知乙方案第③步反應有H₂S氣體產生，若最終得到銀粉21.6 g，不考慮其他損失，理論上該步需要加入鐵粉       g。

Answer 1

（1）Ag[（NH₃）₂]^＋＋OH^－＋3H^＋=Ag^＋＋2NH₄⁺＋H₂O
（2）使溶液中的Ag^＋全部被還原　NO
（3）鐵粉或Ag₂S未反應完混于其中
（4）在洗凈的試管中，注入1 mL AgNO₃溶液，然后逐滴加入氨水，邊滴邊振蕩，直到最初生成的沉淀剛好溶解為止（沒有強調“洗凈”不算全對，氨水與AgNO₃具體濃度不作要求）
（5）5.6

甲方案可解讀為：向銀氨溶液中加入稀硝酸，使平衡（[Ag（NH₃）₂]^＋??Ag^＋＋2NH₃）右移，破壞銀氨溶液，再加入過量鐵粉置換Ag^＋，最后加入過量稀鹽酸溶解過量的鐵粉，過濾、洗滌得銀粉。但此方案中過量的稀硝酸可能與鐵反應生成污染性氣體NO。乙方案可解讀為：向銀氨溶液中加入（NH₄）₂S使Ag^＋轉化為Ag₂S沉淀，獲取Ag₂S后與濃鹽酸、鐵粉加熱煮沸使發生反應：Ag₂S＋2HCl＋Fe=2Ag＋FeCl₂＋H₂S，由方程式看出，要獲得0.2 mol Ag，需要加入0.1 mol Fe。