题目内容

【题目】某实验小组探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应。

实验I

操作

现象

滴加50.1mol/L Na2SO3溶液,振荡

产生白色沉淀,测得混合溶液pH=5

继续滴加0.1mol/L Na2SO3溶液,振荡

白色沉淀增多,继续滴加,白色沉淀消失,测得混合溶液pH=9

资料:Ag2SO3,白色固体,难溶于水;Ag2SO4,白色固体,微溶于水;AgOH,白色固体,常温下不稳定,易分解产生棕褐色固体。

(1)测得0.1mol/L Na2SO3溶液pH=10,用离子方程式解释原因:_______

(2)实验小组对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

实验产生的白色沉淀放置一段时间后未发生明显变化,排除猜想③。

(3)检验白色沉淀的成分

(资料:Ag++2S2O32Ag(S2O3)23Ag(S2O3)23在溶液中稳定存在。)

测得沉淀C质量小于沉淀B,试剂1和试剂2分别是___________,说明白色沉淀是Ag2SO3Ag2SO4的混合物。

(4)探究白色沉淀消失的原因。实验小组设计对照实验:

实验II

实验III

实验操作

现象

沉淀溶解

补充实验III的实验操作及现象:_______,证明SO32使白色沉淀溶解。

查阅资料:Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23。白色沉淀中含有g2SO4,但还能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是______

(5)探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。

实验IV

操作

现象

步骤i:滴加一定体积0.1 mol/L Na2SO3溶液

产生白色沉淀

步骤ii:再加入NaOH溶液调pH=14,振荡

白色沉淀变黑,经检验为Ag

步骤iiAg2SO3发生反应的离子方程式是_________

(6)综合实验IIV,说明AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应类型与_______有关。

【答案】SO32+H2OHSO3+OH SO32可能被O2氧化 Ba(NO3)2溶液 盐酸溶液 操作:滴加NaOH溶液至pH=9,现象:白色沉淀不溶解 Ag2SO4微溶,溶液中存在SO32Ag2SO4易转化为更难溶的Ag2SO3,进而被Na2SO3溶液溶解。 Ag2SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O 反应物的相对浓度、pH

【解析】

试验IAgNO3溶液中滴加Na2SO3溶液生成白色沉淀,可以考虑生成Ag2SO3沉淀;同时考虑亚硫酸盐易被空气中的氧气氧化,又可以考虑白色沉淀中有Ag2SO4;加入的Na2SO3溶液呈碱性,所以还可以考虑AgOH。随着Na2SO3溶液滴入量的增加,PH值也逐渐增大,沉淀先增加后溶解,可见该反应与反应物的用量和PH有关。

小题(3)是对于白色沉淀的检验:用Na2S2O3溶液溶解沉淀,使Ag+结合成Ag(S2O3)23而溶解,释放出白色沉淀中的阴离子,再用可溶钡盐+盐酸检验可能的SO32SO42

小题(4)是对于白色沉淀溶解的原因探究:根据所给信息,沉淀的溶解应是生成了Ag(SO3)23。溶解过程中有两个量在变:Na2S2O3的量和PH,因此可从这两方面进行探究。

小题(5)是探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应:根据实验现象可直接判断。

(1) Na2SO3溶液呈碱性的原因是弱酸根离子SO32的水解:SO32+H2OHSO3+OH,故答案为:SO32+H2OHSO3+OH

(2)+4价硫的还原性较强,易被氧化。根据实验环境,可考虑Ag+O2,由于Ag+的还原产物Ag为黑色,可排除,所以可能产生Ag2SO4的理由是SO32可能被O2氧化,故答案为:SO32可能被O2氧化

(3) 对于白色沉淀的检验:用Na2S2O3溶液溶解沉淀,使Ag+结合成Ag(S2O3)23而溶解,释放出白色沉淀中的阴离子,再用可溶钡盐将可能的SO32SO42沉淀,分离出的沉淀用盐酸溶解,如果能全溶解,则不含SO42,如果不能全溶解,则含SO42,故答案为:Ba(NO3)2溶液;盐酸溶液

(4) ①为证明是SO32是使白色沉淀溶解的原因,本题设计了对照试验,为此要控制好变量,排除溶液PH值的影响,即应在对照组的白色沉淀中滴加NaOH溶液至PH=9,故答案为:操作:滴加NaOH溶液至pH=9,现象:白色沉淀不溶解

Ag2SO4在水中存在溶解平衡:Ag2SO4(s) Ag+(aq)+ SO42(aq),加入的SO32Ag+结合成溶解性更小的Ag2SO3c(Ag+)降低,促进Ag2SO4转化成Ag2SO3,并进一步转化成Ag(SO3)23,直至完全溶解,故答案为:Ag2SO4微溶,溶液中存在SO32Ag2SO4易转化为更难溶的Ag2SO3,进而被Na2SO3溶液溶解

(5) 试验IV通过改变沉淀所在环境的PH来探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。从试验现象及产物可知,加入NaOH溶液至pH=14时发生了氧化还原反应,生成了Ag,可知S应被氧化成SO42,所以反应离子方程式为: Ag2span>SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O,故答案为:Ag2SO3+2OH== 2Ag+SO42+H2O

(6) 根据试验IIV及以上分析可知: AgNO3溶液与Na2SO3溶液在PH=5时先生成Ag2SO3,发生的是复分解反应;如果提高Na2SO3溶液的相对浓度(即加入过量的Na2SO3溶液至PH=9)又溶解为络合离子Ag(SO3)23;而如果提高碱性至PH=14时生成的是AgSO42,发生的是氧化还原反应。所以两者的反应类型与反应物的相对浓度、pH都有关,故答案为:反应物的相对浓度、pH

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.以CO2NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g)

1)在不同温度及不同y值下合成尿素,达到平衡时,氨气转化率变化情况如图所示。

①该反应的ΔH_____0(填“>” 或、“<” ),该反应自发进行的条件是_______________ (低温”“高温任意温度 y表示反应开始时的氨碳比[],则y1________y2。(填“>”“<”“=”);

2t℃时,若向容积固定的密闭容器中加入一定量的 NH3CO2合成尿素,下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________ (填字母)

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变

bCO2NH3的体积分数保持不变

cCO2NH3的转化率相等

d.混合气体的密度保持不变

e1molCO2生成的同时有 2molN—H键断裂

II.工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 203 kJmol1

①该反应逆反应速率表达式为:v=kc(CO) c3(H2)k 为速率常数,在某温度下测得实验数据如表:

CO浓度(molL1)

H2浓度(molL1)

逆反应速率(molL1min1)

0.05

c1

4.8

c2

c1

19.2

c2

0.1

8.1

由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数k____L3mol3min1

②某温度下,在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 molCH4和水蒸气,发生上述反应,5分钟时达到平衡,此时H2的体积分数为60%,则在5分钟内用CH4浓度变化表示的平均反应速率v(CH4)=________;该温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH41 mol CO,平衡_______移动(填正反应方向逆反应方向)。

III.在常温下,将0.02mol CO2通入200mL 0.15mol/L的/span>NaOH溶液中,充分反应后下列关系式中正确的是_____________________

Ac(Na+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

B3c (Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)]

Cc (Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-)

Dc(HCO3-)+ 3c(H2CO3)+2c(H+)= c(CO32-)+2c(OH-)

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