Question

7．某學(xué)生對(duì)Na₂SO₃與AgNO₃在不同 pH 下的反應(yīng)進(jìn)行探究．
（1）測(cè)得Na₂SO₃溶液 pH=10、AgNO₃ 溶液 pH=5．
（2）調(diào)節(jié) pH，實(shí)驗(yàn)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)	pH	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(shí)間后，沉淀未溶解
c	2	產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時(shí)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(guò)量的Na₂SO₃ 溶液．
ⅱ．Ag₂O：棕黑色，不溶于水，能和酸反應(yīng)．
該學(xué)生對(duì) a 中的白色沉淀提出了兩種假設(shè)：
①白色沉淀為Ag₂SO₃
②白色沉淀為Ag₂SO₄，推測(cè)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Na₂SO₃溶液中，沉淀溶解．該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了白色沉淀不是Ag₂SO₄．實(shí)驗(yàn)方法是：另取Ag₂SO₄固體置于Na₂SO₃溶液中，未溶解．
（4）將 c 中 X 濾出、洗凈，為確認(rèn)其組成，實(shí)驗(yàn)如下：
Ⅰ．向 X 中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯變化．
Ⅱ．向 X 中加入過(guò)量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體．
Ⅲ．用Ba（NO₃）₂、BaCl₂溶液檢驗(yàn)Ⅱ中反應(yīng)后的溶液，前者無(wú)明顯變化，后者產(chǎn)生白色
沉淀．
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是檢驗(yàn)棕黑色物質(zhì)X是否為Ag₂O．
②根據(jù)上述現(xiàn)象，分析 X 的成分是Ag．
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(shí)驗(yàn)，分析 X 產(chǎn)生的原因是：隨著酸性的增強(qiáng)，體系的還原性強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中水解顯堿性，pH=10，AgNO₃為強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中水解顯酸性，pH=5；
（2）①推測(cè)a中白色沉淀為Ag₂SO₃，Ag⁺與SO₃^2-反應(yīng)生成Ag₂SO₃，Ag₂SO₃溶于過(guò)量的Na₂SO₃溶液；
②推測(cè)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(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)白色沉淀是否為Ag₂SO₄，根據(jù)Ag₂SO₃白色，難溶于水，溶于過(guò)量Na₂SO₃的溶液分析，設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)；
（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(shí)間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X，向X中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯變化，說(shuō)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(guò)量濃HNO₃，產(chǎn)生紅棕色氣體為NO₂，說(shuō)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）溶液的酸性增強(qiáng)，+4價(jià)硫的亞硫酸銀，被+1價(jià)銀氧化生成銀和硫酸．

解答 解：（1）Na₂SO₃為強(qiáng)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(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中pH=5，其水解離子方程為：Ag⁺+H₂O?H⁺+AgOH．
（2）①推測(cè)a中白色沉淀為Ag₂SO₃，Ag⁺與SO₃^2-反應(yīng)生成Ag₂SO₃，Ag₂SO₃溶于過(guò)量的Na₂SO₃溶液，生成沉淀的離子方程式為：2Ag⁺+SO₃^2-=Ag₂SO₃↓，
②推測(cè)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(guò)量Na₂SO₃的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na₂SO₃溶液中，沉淀溶解，說(shuō)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(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，
故答案為：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(shí)間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X，向X中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯變化，說(shuō)明X不是Ag₂O，
故答案為：檢驗(yàn)棕黑色物質(zhì)X是否為Ag₂O；
②向X中加入過(guò)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，
故答案為：Ag；
③向X中加入過(guò)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(jià)，同時(shí)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）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(qiáng)．+4價(jià)硫的還原性增強(qiáng)，能被+1價(jià)銀氧化，X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(jià)的硫，被+1價(jià)銀氧化生成銀和硫酸，反應(yīng)為：Ag₂SO₃+H₂O=2Ag+H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)組成的探究實(shí)驗(yàn)，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(shí)是解答關(guān)鍵，該題注意硫、氮及其化合物的性質(zhì)，是高頻考點(diǎn)，題目難度中等．