Question

【題目】某實驗小組探究AgNO3溶液與Na2SO3溶液的反應。

實驗I	操作	現象
	滴加5滴0.1mol/L Na2SO3溶液，振蕩	產生白色沉淀，測得混合溶液pH=5
	繼續滴加0.1mol/L Na2SO3溶液，振蕩	白色沉淀增多，繼續滴加，白色沉淀消失，測得混合溶液pH=9

資料：Ag2SO3，白色固體，難溶于水；Ag2SO4，白色固體，微溶于水；AgOH，白色固體，常溫下不穩定，易分解產生棕褐色固體。

(1)測得0.1mol/L Na2SO3溶液pH=10，用離子方程式解釋原因：_______。

(2)實驗小組對白色沉淀的成分提出猜想：

①可能含Ag2SO3。

②可能含Ag2SO4，理由是________。

③可能含AgOH。

實驗產生的白色沉淀放置一段時間后未發生明顯變化，排除猜想③。

(3)檢驗白色沉淀的成分

(資料：Ag++2S2O32Ag(S2O3)23，Ag(S2O3)23在溶液中穩定存在。)

測得沉淀C質量小于沉淀B，試劑1和試劑2分別是_____、______，說明白色沉淀是Ag2SO3和Ag2SO4的混合物。

(4)探究白色沉淀消失的原因。實驗小組設計對照實驗：

	實驗II	實驗III
實驗操作
現象	沉淀溶解

① 補充實驗III的實驗操作及現象：_______，證明SO32使白色沉淀溶解。

② 查閱資料：Ag2SO3能溶于過量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23。白色沉淀中含有g2SO4，但還能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是______。

(5)探究AgNO3溶液與Na2SO3溶液能否發生氧化還原反應。

實驗IV	操作	現象
	步驟i：滴加一定體積0.1 mol/L Na2SO3溶液	產生白色沉淀
	步驟ii：再加入NaOH溶液調pH=14，振蕩	白色沉淀變黑，經檢驗為Ag

步驟ii中Ag2SO3發生反應的離子方程式是_________。

(6)綜合實驗I和IV，說明AgNO3溶液與Na2SO3溶液的反應類型與_______有關。

Answer 1

【答案】SO32+H2OHSO3+OH SO32可能被O2氧化 Ba(NO3)2溶液 鹽酸溶液 操作：滴加NaOH溶液至pH=9，現象：白色沉淀不溶解 Ag2SO4微溶，溶液中存在SO32，Ag2SO4易轉化為更難溶的Ag2SO3，進而被Na2SO3溶液溶解。 Ag2SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O 反應物的相對濃度、pH

【解析】

試驗I在AgNO3溶液中滴加Na2SO3溶液生成白色沉淀，可以考慮生成Ag2SO3沉淀；同時考慮亞硫酸鹽易被空氣中的氧氣氧化，又可以考慮白色沉淀中有Ag2SO4；加入的Na2SO3溶液呈堿性，所以還可以考慮AgOH。隨著Na2SO3溶液滴入量的增加，PH值也逐漸增大，沉淀先增加后溶解，可見該反應與反應物的用量和PH有關。

小題(3)是對于白色沉淀的檢驗：用Na2S2O3溶液溶解沉淀，使Ag+結合成Ag(S2O3)23而溶解，釋放出白色沉淀中的陰離子，再用可溶鋇鹽+鹽酸檢驗可能的SO32和SO42。

小題(4)是對于白色沉淀溶解的原因探究：根據所給信息，沉淀的溶解應是生成了Ag(SO3)23。溶解過程中有兩個量在變：Na2S2O3的量和PH，因此可從這兩方面進行探究。

小題(5)是探究AgNO3溶液與Na2SO3溶液能否發生氧化還原反應：根據實驗現象可直接判斷。

(1) Na2SO3溶液呈堿性的原因是弱酸根離子SO32的水解：SO32+H2OHSO3+OH，故答案為：SO32+H2OHSO3+OH

(2)+4價硫的還原性較強，易被氧化。根據實驗環境，可考慮Ag+或O2，由于Ag+的還原產物Ag為黑色，可排除，所以可能產生Ag2SO4的理由是SO32可能被O2氧化，故答案為：SO32可能被O2氧化

(3) 對于白色沉淀的檢驗：用Na2S2O3溶液溶解沉淀，使Ag+結合成Ag(S2O3)23而溶解，釋放出白色沉淀中的陰離子，再用可溶鋇鹽將可能的SO32和SO42沉淀，分離出的沉淀用鹽酸溶解，如果能全溶解，則不含SO42，如果不能全溶解，則含SO42，故答案為：Ba(NO3)2溶液；鹽酸溶液

(4) ①為證明是SO32是使白色沉淀溶解的原因，本題設計了對照試驗，為此要控制好變量，排除溶液PH值的影響，即應在對照組的白色沉淀中滴加NaOH溶液至PH=9，故答案為：操作：滴加NaOH溶液至pH=9，現象：白色沉淀不溶解

②Ag2SO4在水中存在溶解平衡：Ag2SO4(s) Ag+(aq)+ SO42(aq)，加入的SO32將Ag+結合成溶解性更小的Ag2SO3，c(Ag+)降低，促進Ag2SO4轉化成Ag2SO3，并進一步轉化成Ag(SO3)23，直至完全溶解，故答案為：Ag2SO4微溶，溶液中存在SO32，Ag2SO4易轉化為更難溶的Ag2SO3，進而被Na2SO3溶液溶解

(5) 試驗IV通過改變沉淀所在環境的PH來探究AgNO3溶液與Na2SO3溶液能否發生氧化還原反應。從試驗現象及產物可知，加入NaOH溶液至pH=14時發生了氧化還原反應，生成了Ag，可知S應被氧化成SO42，所以反應離子方程式為: Ag2span>SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O，故答案為：Ag2SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O

(6) 根據試驗I和IV及以上分析可知: AgNO3溶液與Na2SO3溶液在PH=5時先生成Ag2SO3，發生的是復分解反應；如果提高Na2SO3溶液的相對濃度(即加入過量的Na2SO3溶液至PH=9)又溶解為絡合離子Ag(SO3)23；而如果提高堿性至PH=14時生成的是Ag和SO42，發生的是氧化還原反應。所以兩者的反應類型與反應物的相對濃度、pH都有關，故答案為：反應物的相對濃度、pH