题目内容

5．化学反应原理在生活和工业中应用广泛．
（1）运用原电池原理除去银器表面的黑斑（Ag2S）．将银器置于盛有食盐水的铝制容器里，并原铝接触构成原电池，则Ag2S为正极（填“正极”或“负极”），负极电极反应式为Al-3e-=Al3+； 
（2）运用电解原理电解精炼银．其工作理如图．
①该装置采用硝酸银溶液做介质，常加人硝酸酸化的原因是抑制银离子水解；
②若b电极有无色气体生成，并逐渐变为红棕色，则b电极反应式为NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O；
（3）运用沉淀溶解平衡原理除杂．
已知Ksp（AggCl）=1.8×10-10，Ksp（Ag2CrO4）=1.9×10-12，$\sqrt{19}$=4.366                        
①在相同条件下，AgCl、Ag2CrO4在水中溶解度较小的物质是AgCl．
②向 0.001 mol•L-1 和 0.001 mol•L-1 KC1 混合液，逐滴滴加 0.01mol•L-1 AgNO3，
溶液．当出现Ag2CrO4沉淀时，该溶液中Cl-浓度为4.13×10-6 mol•L-1．（忽略混合溶液反应前后体积的变化）

分析 （1）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，该装置构成原电池，食盐水作电解质溶液，铝为负极发生氧化反应，Ag2S为正极发生还原反应；
（2）①因为银离子在水溶液中要发生水解反应，所以该装置采用硝酸银溶液做介质，常加人硝酸酸化的原因是抑制银离子水解；
②b为阴极发生还原反应；
（3）①设AgCl溶解的浓度为xmol/L，则溶液中的银离子浓度为xmol/L，氯离子也为xmol/L，则根据溶度积为1.8×10-10 mol2•L-2可以计算出x；同理可以设Ag2CrO4溶解的浓度为ymol/L，则溶液中的银离子浓度为2ymol/L，氯离子也为ymol/L，再根据溶度积为1.9×10-12 mol3•L-3计算出y，比较x和y即可解答；
②根据刚出现Ag2CrO4沉淀时溶液中银离子的浓度结合Ksp（AgCl），求出Cl-的物质的量浓度．

解答 解：（1）该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电能力，铝为负极发生氧化反应，反应式为：Al-3e-=Al3+，Ag2S为正极发生还原反应；
故答案为：正极；Al-3e-=Al3+；
（2）①因为银离子在水溶液中要发生水解反应，所以该装置采用硝酸银溶液做介质，常加人硝酸酸化的原因是抑制银离子水解，故答案为：抑制银离子水解；
②b为阴极发生还原反应，反应式为：NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O，故答案为：NO3-+3e-+4H+=NO↑+2H2O；
（3）①设AgCl溶解的浓度为xmol/L，则溶液中的银离子浓度为xmol/L，氯离子也为xmol/L，则根据溶度积为1.8×10-10=x×x，解得x=1.35×10-5mol/L
同理设Ag2CrO4溶解的浓度为ymol/L，则溶液中的银离子浓度为2ymol/L，氯离子也为ymol/L，再根据溶度积为1.9×10-12=（2y）2×y，解得y=0.8×10-4mol/L，故溶解度较小的物质是AgCl，故答案为：AgCl；
②由Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl-的浓度，Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度c（Ag+）=$\sqrt{\frac{Ksp}{c（CrO{\;}_{4}{\;}^{2-}）}}$=$\sqrt{\frac{1.9×10{\;}^{-12}}{0.001}}$mol/L=4.36×10-5mol/L．
C（Cl-）=$\frac{Ksp}{C（Ag{\;}^{+}）}$=$\frac{1.8×10{\;}^{-10}}{4.36×10{\;}^{-5}}$=4.13×10-6 mol•L-1．
故答案为：4.13×10-6 mol•L-1．

点评 本题考查了氧化还原反应、原电池和电解原理、难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质等知识点，根据离子的放电顺序来分析解答，注意根据Ksp计算，题目难度中等．

练习册系列答案
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