Question

5．化學反應原理在生活和工業(yè)中應用廣泛．
（1）運用原電池原理除去銀器表面的黑斑（Ag₂S）．將銀器置于盛有食鹽水的鋁制容器里，并原鋁接觸構成原電池，則Ag₂S為正極（填“正極”或“負極”），負極電極反應式為Al-3e-=Al³⁺； 
（2）運用電解原理電解精煉銀．其工作理如圖．
①該裝置采用硝酸銀溶液做介質，常加人硝酸酸化的原因是抑制銀離子水解；
②若b電極有無色氣體生成，并逐漸變?yōu)榧t棕色，則b電極反應式為NO₃^-+3e^-+4H⁺=NO↑+2H₂O；
（3）運用沉淀溶解平衡原理除雜．
已知K_sp（AggCl）=1.8×10^-10，K_sp（Ag₂CrO₄）=1.9×10^-12，$\sqrt{19}$=4.366                        
①在相同條件下，AgCl、Ag₂CrO₄在水中溶解度較小的物質是AgCl．
②向 0.001 mol•L^-1 和 0.001 mol•L^-1 KC1 混合液，逐滴滴加 0.01mol•L^-1 AgNO₃，
溶液．當出現(xiàn)Ag₂CrO₄沉淀時，該溶液中Cl^-濃度為4.13×10^-6 mol•L^-1．（忽略混合溶液反應前后體積的變化）

Answer 1

分析 （1）為處理銀器表面的黑斑（Ag₂S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，該裝置構成原電池，食鹽水作電解質溶液，鋁為負極發(fā)生氧化反應，Ag₂S為正極發(fā)生還原反應；
（2）①因為銀離子在水溶液中要發(fā)生水解反應，所以該裝置采用硝酸銀溶液做介質，常加人硝酸酸化的原因是抑制銀離子水解；
②b為陰極發(fā)生還原反應；
（3）①設AgCl溶解的濃度為xmol/L，則溶液中的銀離子濃度為xmol/L，氯離子也為xmol/L，則根據(jù)溶度積為1.8×10^-10 mol²•L^-2可以計算出x；同理可以設Ag₂CrO₄溶解的濃度為ymol/L，則溶液中的銀離子濃度為2ymol/L，氯離子也為ymol/L，再根據(jù)溶度積為1.9×10^-12 mol³•L^-3計算出y，比較x和y即可解答；
②根據(jù)剛出現(xiàn)Ag₂CrO₄沉淀時溶液中銀離子的濃度結合K_sp（AgCl），求出Cl^-的物質的量濃度．

解答 解：（1）該裝置構成原電池，氯化鈉溶液作電解質溶液，促進溶液的導電能力，鋁為負極發(fā)生氧化反應，反應式為：Al-3e-=Al³⁺，Ag₂S為正極發(fā)生還原反應；
故答案為：正極；Al-3e-=Al³⁺；
（2）①因為銀離子在水溶液中要發(fā)生水解反應，所以該裝置采用硝酸銀溶液做介質，常加人硝酸酸化的原因是抑制銀離子水解，故答案為：抑制銀離子水解；
②b為陰極發(fā)生還原反應，反應式為：NO₃^-+3e^-+4H⁺=NO↑+2H₂O，故答案為：NO₃^-+3e^-+4H⁺=NO↑+2H₂O；
（3）①設AgCl溶解的濃度為xmol/L，則溶液中的銀離子濃度為xmol/L，氯離子也為xmol/L，則根據(jù)溶度積為1.8×10^-10=x×x，解得x=1.35×10^-5mol/L
同理設Ag₂CrO₄溶解的濃度為ymol/L，則溶液中的銀離子濃度為2ymol/L，氯離子也為ymol/L，再根據(jù)溶度積為1.9×10^-12=（2y）²×y，解得y=0.8×10^-4mol/L，故溶解度較小的物質是AgCl，故答案為：AgCl；
②由Ag₂CrO₄沉淀時所需Ag⁺濃度求出此時溶液中Cl^-的濃度，Ag₂CrO₄飽和所需Ag⁺濃度c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp}{c（CrO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}}$=$\sqrt{\frac{1.9×10{\;}^{-12}}{0.001}}$mol/L=4.36×10^-5mol/L．
C（Cl^-）=$\frac{Ksp}{C（Ag{\;}^{+}）}$=$\frac{1.8×10{\;}^{-10}}{4.36×10{\;}^{-5}}$=4.13×10^-6 mol•L^-1．
故答案為：4.13×10^-6 mol•L^-1．

點評 本題考查了氧化還原反應、原電池和電解原理、難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質等知識點，根據(jù)離子的放電順序來分析解答，注意根據(jù)Ksp計算，題目難度中等．