Question

【题目】某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知：

物质	BaSO4	BaCO3	AgI	AgCl
溶解度/g （20 ℃）	2.4×10-4	1.4×10-3	3.0×10-7	1.5×10-4

（1）探究BaCO3和BaSO4之间的转化，实验操作如下：

	试剂A	试剂B	试剂C	加入盐酸后的现象
实验Ⅰ	BaCl2	Na2CO3	Na2SO4	……
实验Ⅱ		Na2SO4	Na2CO3	有少量气泡产生，沉淀部分溶解

①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，____。

②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是______。

③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因：______

（2）探究AgCl和AgI之间的转化

实验Ⅲ：

实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数:a>c>b>0）。

装置	步骤	电压表 读数
	ⅰ.如图连接装置并加入试剂，闭合K	a
	ⅱ.向B中滴入AgNO3（aq），至沉淀完全	b
	ⅲ.再向B中投入一定量NaCl（s）	c
	ⅳ.重复i，再向B中加入与ⅲ等量NaCl（s）	a

注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。

①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI，甲溶液可以是____（填序号）。

a AgNO3溶液　　b NaCl溶液　　c KI溶液

②实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B中石墨上的电极反应式是_______。

③结合信息，解释实验Ⅳ中b<a的原因：_______。

④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是____。

Answer 1

【答案】沉淀不溶解或无明显现象 BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动 b 2I--2e-= I2 由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小，I- 还原性减弱 步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响，则c>b说明加入Cl-使c(I-)增大，证明发生了反应AgI+Cl- AgCl+I-

【解析】

（1）①BaCO3全部转化为BaSO4，硫酸钡不与盐酸反应，沉淀不会溶解；
②碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水；
③硫酸钡在溶液中存在溶解平衡，加入浓度较大的碳酸钠溶液后生成碳酸钡沉淀；
（2）①实验Ⅲ探究的时AgCl转化成AgI，加入的NaCl溶液应该过量；
②实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B中石墨上碘离子放电生成碘单质；
③实验Ⅳ中ⅱ，向B中滴入AgNO3(aq)，碘离子浓度减小，离子还原性与其浓度有关；
④根据步骤ⅰ、ⅳ及c>b分析，据此解答。

（1）①因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸，所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解或无明显现象；

故答案为：沉淀不溶解或无明显现象；

②实验Ⅱ加入稀盐酸有少量气泡产生，沉淀部分溶解，说明BaCO3和盐酸发生反应，离子方程式为BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O；

故答案为：BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O；

③实验Ⅱ中A溶液为0.1 mol/L BaCl2溶液，B溶液为0.1 mol/L的Na2SO4溶液，先发生反应Ba2++SO42-= BaSO4↓，所以溶液中存在着BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动，所以BaSO4沉淀也可以转化为BaCO3沉淀；

故答案为：BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+ SO42-(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动；

（2）①甲溶液可以是NaCl溶液，滴入少量的AgNO3溶液后产生白色沉淀，再滴入KI溶液，有黄色沉淀产生，说明有AgCl转化为AgI；

故答案为：b；

②实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B中为0.01 mol/L的KI溶液，A中为0.1 mol/L的AgNO3溶液，Ag+具有氧化性，作原电池的正极，I-具有还原性，作原电池的负极，所以B中石墨上的电极反应式是2I--2e-=I2；

故答案为：2I--2e-=I2；

③B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B溶液中c(I-)减小，I-还原性减弱，根据已知其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强,原电池的电压越大,所以实验Ⅳ中b<a；

故答案为：由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)减小，I- 还原性减弱；

④通过步骤ⅰ、ⅳ表明Cl本身对该原电池电压无影响，则c>b说明加入Cl使c(I)增大，证明发生了反应AgI+ClAgCl+I，部分AgI转化为AgCl；

故答案为：步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响，则c>b说明加入Cl-使c(I-)增大，证明发生了反应AgI+Cl- AgCl+I-。