Question

【題目】以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性。

實驗	試劑		現象
	滴管	試管
2 mL	0.2 mol·L1 Na2SO3溶液	飽和Ag2SO4溶液	Ⅰ.產生白色沉淀
		0.2 mol·L1 CuSO4溶液	Ⅱ.溶液變綠，繼續滴加產生棕黃色沉淀
		0.1 mol·L1 Al2(SO4) 3溶液	Ⅲ.開始無明顯變化，繼續滴加產生白色沉淀

(1) 經檢驗，現象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現象Ⅰ：_____。

(2) 經檢驗，現象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42，含有Cu+、Cu2+和SO32。

已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓(白色) +I2。

①用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現象是_____________。

②通過下列實驗證實，沉淀中含有Cu2+和SO32。

a.白色沉淀A是BaSO4，試劑1是____________。

b.證實沉淀中含有Cu2+和SO32的理由是___________。

(3) 已知：Al2(SO4) 3在水溶液中不存在。經檢驗，現象Ⅲ的白色沉淀中無SO42，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推測沉淀中含有亞硫酸根和________。

②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設：

i.被Al(OH) 3所吸附；

ii.存在于鋁的堿式鹽中。

對假設ii設計了對比實驗，證實了假設ii成立。

a.將對比實驗方案補充完整。

步驟二：_____________(按上圖形式呈現) 。

(4) 根據實驗，亞硫酸鹽的性質有______。鹽溶液間反應的多樣性與___有關。

Answer 1

【答案】2Ag＋+SO32—＝Ag2SO3↓ 加入稀硫酸后，有紅色固體生成 HCl和BaCl2溶液 在I-的作用下，Cu2+轉化為白色沉淀CuI，SO32-轉化為SO42- Al3+、OH- 還原性、水解溶液顯堿性 兩種鹽溶液中陰陽離子的性質和反應條件

【解析】

(2)根據題目所給信息可知Cu+在酸性環境中會發生歧化反應；銅離子可以和I-作用生成白色沉淀同時生成碘單質，而所做實驗中上層清液滴加淀粉無明顯現象，說明生成的碘單質與其他物質反應，根據元素守恒再考慮到亞硫酸根的還原性，可知應為碘單質和亞硫酸根發生了氧化還原反應；

(3)該實驗原理為：對比含有相同物質的量的鋁離子的白色沉淀和氫氧化鋁沉淀消耗的NaOH的量是否相同，若相同則假設i成立，若不同則假設ii成立。

(1)實驗Ⅰ中0.2mol/LNa2SO3溶液滴入飽和Ag2SO4溶液，由于Ag2SO4飽和溶液且溶液混合后稀釋，因此不可能是Ag2SO4沉淀，溶液中SO32-濃度較大，因此推斷白色沉淀為Ag2SO3，反應的離子方程式為：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓；

(2)①依據Cu+和稀硫酸反應生成銅和銅離子，若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸會發生歧化反應生成銅單質，實驗現象是有紅色固體生成；

②a．分析實驗流程可知實驗原理為2Cu2++4I-=2CuI+I2、I2+SO32-+H2O=SO42-+2I-+2H+、SO42-+Ba2+=BaSO4↓，根據BaSO4沉淀可知，加入的試劑為含Ba2+的化合物，可以選用BaCl2溶液，沉淀A中沒有BaSO3，因此應在酸性環境中，所以所用試劑為HCl和BaCl2溶液；

b．由白色沉淀A可知之前所取上層清液中有SO42-，由加入KI生成白色沉淀可知棕黃色沉淀中含有Cu2+；Cu2+和I-作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉無現象說明上層清液中無I2，而Cu2+和I-反應生成I2，可知生成的I2參與了其他反應，因而有還原劑SO32-；即在I-的作用下，Cu2+轉化為白色沉淀CuI，SO32-轉化為SO42-；

(3)①根據題意知實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO42-，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，結合元素守恒可知沉淀中應含有Al3+和OH-，可使酸性KMnO4溶液褪色是因為存在有還原性的亞硫酸根離子；

②根據假設可知實驗的目的是證明產生的沉淀是Al(OH)3還是鋁的堿式鹽，給定實驗首先制備出現象Ⅲ中的沉淀，然后滴加NaOH溶液，因此對比實驗首先要制備出Al(OH)3沉淀，然后滴加NaOH溶液，若兩者消耗的NaOH體積相同，則現象Ⅲ中的沉淀就是Al(OH)3沉淀，若兩者消耗的NaOH體積不同，則現象Ⅲ中的沉淀為鋁的堿式鹽，所以步驟二為：；

(4)根據第(2)題中SO32被氧化成硫酸根、以及第(3)題中沉淀使酸性高錳酸鉀褪色，可知亞硫酸鹽具有還原性，由現象Ⅲ可知亞硫酸鹽水解顯堿性；對比亞硫酸鹽和不同金屬鹽反應、以及與同種鹽不同條件反應的不同現象可知，鹽溶液間反應的多樣性與兩種鹽溶液中陰陽離子的性質和反應條件有關。