题目内容
【题目】化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是____________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:__________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。
(3)根据沉淀F的存在,推测的产生有两个途径:
途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
途径2:实验二中,被氧化为进入D。
实验三:探究的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:_______。
②实验三的结论:__________。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。
(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和生成。
(6)根据上述实验所得结论:__________________。
【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 浓硫酸 Ag2SO3+4NH3H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O 品红溶液 若加入品红溶液,品红溶液褪色,则证明B中含有Ag2SO3 Ag+ 因若含有Ag2SO4,加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+ 二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银
【解析】
本题的实验目的是探究SO2与硝酸银溶液的反应,实验过程先用铜片和浓硫酸反应制备SO2,再将SO2通入硝酸银溶液中,对所得产物进行探究,可依据元素化合物知识解答。
(1)①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②由于反应时逸出的SO2气体可能带出少量硫酸,所以试剂a应为除杂试剂,可用浓硫酸,
故答案为:浓硫酸;
(2)①Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+,离子方程式为:Ag2SO3+4NH3H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O,
故答案为:Ag2SO3+4NH3H2O=2 Ag(NH3)2++SO32-+4H2O;
②推测沉淀D为BaSO3,加过量稀盐酸溶解得滤液E和少量沉淀F,则E中可能含有溶解的SO2,可用品红溶液检验,若加入品红溶液,品红溶液褪色,则证明B中含有Ag2SO3,
故答案为:品红溶液;若加入品红溶液,品红溶液褪色,则证明B中含有Ag2SO3;
(3)①加入过量盐酸产生白色沉淀,说明含有Ag+;B中不含Ag2SO4,因若含有Ag2SO4,加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀,
故答案为:Ag+;因若含有Ag2SO4,加入BaCl2溶液会生成难溶的BaSO4白色沉淀;
(4)根据以上分析,二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀,离子方程式为:2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+,
故答案为:2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3+2H+;
(6)该实验的结论为二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银,
故答案为:二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银。