题目内容
【题目】已知25℃时,Ksp(Ag2S)=6.3×10-50、Ksp(AgCl)=1.5×10-16。某研究性学习小组探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
步骤 | 现象 |
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 | 产生白色沉淀 |
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 | 沉淀变为黑色 |
Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液 | 在空气中放置较长时间后,沉淀变为乳白色 |
(1)Ⅰ中的白色沉淀是__。
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是__。
(3)滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀,推测含有AgCl。用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,沉淀部分溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
ⅱ.向Y中滴加KI溶液,产生黄色沉淀
①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是__。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀__。
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。
现象 | B:一段时间后,出现乳白色沉淀 |
C:一段时间后,无明显变化 |
①A中产生的气体是___。
②C中盛放的物质W是__。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):__
2Ag2S+__+__+2H2O=4AgCl+__+4NaOH
④从溶解平衡移动的角度,解释B中NaCl的作用__。
【答案】AgCl 2AgCl(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Cl-(aq) SO42- S O2 Ag2S的悬浊液 2Ag2S+1O2+4NaCl+2H2O=4AgCl+2S+4NaOH 对于溶解平衡Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),O2将S2-氧化生成S时有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀,使得溶解平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀AgCl和S
【解析】
(1)Ⅰ中的白色沉淀由NaCl与AgNO3溶液发生反应生成。
(2)Ⅱ中沉淀由白变黑,则表明白色沉淀与S2-反应,生成Ag2S沉淀等。
(3)ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明此沉淀为BaSO4;
ⅱ.向Y中滴加KI溶液,产生黄色沉淀,说明AgCl转化为AgI;
①由ⅰ判断,可确定滤液X中被检出的离子。
②另一种沉淀应能被浓硝酸氧化,生成SO42-、NO2等。
(4)①A中,MnO2是H2O2分解的催化剂,由此确定产生气体的成分。
②因为C是做对比实验而设立的,由此可确定C中盛放的物质W。
③B中,反应物还有NaCl、O2,由上面分析,生成物有S,由此可完善方程式。
④B中,Ag2S被氧化生成S,则Ag+会与NaCl作用,从而促进平衡正向移动。
(1)Ⅰ中的白色沉淀由NaCl与AgNO3反应生成,则为AgCl。答案为:AgCl;
(2)Ⅱ中沉淀由白变黑,则表明白色沉淀与S2-反应,生成Ag2S沉淀等,反应的离子方程式为2AgCl(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Cl-(aq)。答案为:2AgCl(s)+S2-(aq)=Ag2S(s)+2Cl-(aq);
(3)ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,说明此沉淀为BaSO4;
ⅱ.向Y中滴加KI溶液,产生黄色沉淀,说明AgCl转化为AgI;
①由ⅰ判断,可确定滤液X中被检出的离子为SO42-。答案为:SO42-;
②另一种沉淀应能被浓硝酸氧化,生成SO42-、NO2等,则其为S。答案为:S;
(4)①A中,MnO2是H2O2分解的催化剂,由此确定产生气体为O2。答案为:O2;
②因为C是做对比实验而设立的,由此可确定C中盛放的物质W为Ag2S的悬浊液。答案为:Ag2S的悬浊液;
③B中,反应物还有NaCl、O2,由上面分析,生成物有S,由此可得出配平的方程式为2Ag2S+1O2+4NaCl+2H2O=4AgCl+2S+4NaOH。答案为:2Ag2S+1O2+4NaCl+2H2O=4AgCl+2S+4NaOH;
④B中,Ag2S被O2氧化生成S,则Ag+游离出来,会与NaCl中的Cl-结合,生成AgCl沉淀,从而促进平衡正向移动,B 中最终出现乳白色沉淀AgCl和S。答案为:对于溶解平衡Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq),O2将S2-氧化生成S时有Ag+游离出来,NaCl中大量的Cl-与游离的Ag+结合成AgCl沉淀,使得溶解平衡右移,B中最终出现乳白色沉淀AgCl和S。
【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是__________(填化学式),Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液,则“氧化”反应的离子方程式为____________________,并写出H2O2的电子式:__________;当试剂X是__________时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是__________。
(4)操作X包括__________、洗涤、烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是_________。
(5)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式:____________________________________。