Question

16．某校探究性活動小組的同學(xué)對Na₂SO₃與AgNO₃在不同的pH條件下的反應(yīng)原理進行實驗探究，請你一起參與探究活動并回答有關(guān)問題：
（1）測得Na₂SO₃溶液pH=10，AgNO₃溶液pH=5，二者水解的離子分別是SO₃^2-、Ag⁺．
（2）調(diào)節(jié)pH，實驗記錄如表：

實驗	pH	實         驗         現(xiàn)         象
a	10	產(chǎn)生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
b	6	產(chǎn)生白色沉淀，一段時間后，沉淀未溶解
c	2	產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X

查閱資料得知：
�。瓵g₂SO₃：白色，難溶于水，溶于過量的Na₂SO₃溶液
ⅱ．Ag₂O：棕黑色，不溶于水，能和酸反應(yīng)
①推測a中白色沉淀為Ag₂SO₃，離子方程式是2Ag⁺+SO₃^2-=Ag₂SO₃↓．
②推測a中白色沉淀為Ag₂SO₄，推測的依據(jù)是SO₃^2-有還原性，可能被氧化為SO₄^2-，與Ag⁺反應(yīng)生成Ag₂SO₄白色沉淀．
（3）取b、c中白色沉淀，置于Ag₂SO₃溶液中，沉淀溶解．該同學(xué)設(shè)計實驗確認了白色沉淀不是Ag₂SO₄，實驗方法是：另取Ag₂SO₄固體置于過量Na₂SO₃溶液中，未溶解．
（4）將c中X濾出、洗凈，為確認其組成，實驗如下：
Ⅰ．向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化
Ⅱ．向X中加入過量濃NHO₃，產(chǎn)生紅棕色氣體
Ⅲ．用Ba（HO₃）₂、BaCl₂檢驗Ⅱ中反應(yīng)后的溶液，前者無變化，后者產(chǎn)生白色沉淀
①實驗Ⅰ的目的是檢驗X是否為Ag₂O．
②根據(jù)上述現(xiàn)象，分析X具有還原性；X中含有Ag元素，不含S元素．
③Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ag+2HNO₃（濃）═AgNO₃+NO₂↑+H₂O．
（5）該同學(xué)綜合以上實驗，分析X產(chǎn)生的原因，認為隨著酸性的增強，體系還原性增強．通過進一步實驗確認了這種可能性，實驗如下：
①氣體Y是SO₂．
②白色沉淀轉(zhuǎn)化為X的化學(xué)方程式是：Ag₂SO₃+H₂O=2Ag+H₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃為強堿弱酸鹽，在溶液中水解顯堿性，AgNO₃為強酸弱堿鹽，在溶液中水解顯酸性；
（2）①推測a中白色沉淀為Ag₂SO₃，Ag⁺與SO₃^2-反應(yīng)生成Ag₂SO₃，Ag₂SO₃溶于過量的Na₂SO₃溶液；
②推測a中白色沉淀為Ag₂SO₄，SO₃^2-有還原性，可能被氧化為SO₄^2-，與Ag⁺反應(yīng)生成Ag₂SO₄白色沉淀；
（3）設(shè)計實驗確認白色沉淀是否為Ag₂SO₄，根據(jù)Ag₂SO₃白色，難溶于水，溶于過量Na₂SO₃的溶液分析，設(shè)計對照試驗；
（4）①亞硫酸銀能分解生成氧化銀，溶液的pH=2，產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X，向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化，說明X不是Ag₂O，因氧化銀和鹽酸生成白色氯化銀沉淀和水；
②向X中加入過量濃HNO₃，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO₂，說明為銀和硝酸的反應(yīng)，分析X是銀；
③銀和硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、二氧化氮、水；
（5）①溶液的酸性增強，+4價硫的還原性增強，能被+1價銀氧化，+4價硫的氧化物為二氧化硫；
②酸性增強，+4價硫的亞硫酸銀，被+1價銀氧化生成銀和硫酸．

解答 解：（1）Na₂SO₃為強堿弱酸鹽，在溶液中水解顯堿性，則溶液的pH=10，其水解離子方程為：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，AgNO₃為強酸弱堿鹽，在溶液中pH=5，其水解離子方程為：Ag⁺+H₂O?H⁺+AgOH，
故答案為：SO₃^2-、Ag⁺；
（2）①推測a中白色沉淀為Ag₂SO₃，Ag⁺與SO₃^2-反應(yīng)生成Ag₂SO₃，Ag₂SO₃溶于過量的Na₂SO₃溶液，生成沉淀的離子方程式為：2Ag⁺+SO₃^2-=Ag₂SO₃↓，
故答案為：2Ag⁺+SO₃^2-=Ag₂SO₃↓；
②推測a中白色沉淀為Ag₂SO₄，其依據(jù)為：SO₃^2-有還原性，可能被氧化為SO₄^2-，與Ag⁺反應(yīng)生成Ag₂SO₄白色沉淀，
故答案為：SO₃^2-有還原性，可能被氧化為SO₄^2-，與Ag⁺反應(yīng)生成Ag₂SO₄白色沉淀；
（3）Ag₂SO₃白色，難溶于水，溶于過量Na₂SO₃的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na₂SO₃溶液中，沉淀溶解，說明B、C中白色沉淀為Ag₂SO₃，另取Ag₂SO₄固體，同樣條件置于足量Na₂SO₃溶液中，進行對照試驗，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，
故答案為：過量Na₂SO₃；
（4）①氧化銀能和鹽酸生成白色氯化銀沉淀和水，溶液的pH=2，產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X，向X中滴加稀鹽酸，無明顯變化，說明X不是Ag₂O，
故答案為：檢驗X是否為Ag₂O；
②向X中加入過量濃HNO₃，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO₂，X與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，X具有還原性，X只能為金屬單質(zhì)，只能為銀，含有Ag元素，不含S元素，
故答案為：還原性； Ag，S；
③向X中加入過量濃HNO₃，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO₂，銀和硝酸反應(yīng)，氮元素從+5變?yōu)?4價，同時生成硝酸銀和水，反應(yīng)方程式為：Ag+2HNO₃（濃）═AgNO₃+NO₂↑+H₂O，
故答案為：Ag+2HNO₃（濃）═AgNO₃+NO₂↑+H₂O；
（5）①海綿狀棕黑色物質(zhì)X為Ag，產(chǎn)生Ag的原因，可能為隨著酸性的增強．+4價硫的還原性增強，能被+1價銀氧化，實驗確認，可通+4價硫的氧化物二氧化硫進行實驗確認，通入二氧化硫后，瓶中白色沉淀Ag₂SO₃轉(zhuǎn)化為棕黑色Ag，
故答案為：SO₂；
②X為Ag，白色沉淀轉(zhuǎn)化為X，為在酸性條件下，亞硫酸銀中+4價的硫，被+1價銀氧化生成銀和硫酸，反應(yīng)為：Ag₂SO₃+H₂O=2Ag+H₂SO₄，
故答案為：Ag₂SO₃+H₂O=2Ag+H₂SO₄．

點評 本題考查物質(zhì)組成的探究實驗，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，熟練掌握元素化合物及氧化還原反應(yīng)知識，題目難度中等．