题目内容

16．某校探究性活动小组的同学对Na2SO3与AgNO3在不同的pH条件下的反应原理进行实验探究，请你一起参与探究活动并回答有关问题：
（1）测得Na2SO3溶液pH=10，AgNO3溶液pH=5，二者水解的离子分别是SO32-、Ag+．
（2）调节pH，实验记录如表：
实验pH实         验         现         象
a10产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
b6产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解
c2产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X
查阅资料得知：
ⅰ．Ag2SO3：白色，难溶于水，溶于过量的Na2SO3溶液
ⅱ．Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反应
①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，离子方程式是2Ag++SO32-=Ag2SO3↓．
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，推测的依据是SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀．
（3）取b、c中白色沉淀，置于Ag2SO3溶液中，沉淀溶解．该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag2SO4，实验方法是：另取Ag2SO4固体置于过量Na2SO3溶液中，未溶解．
（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：
Ⅰ．向X中滴加稀盐酸，无明显变化
Ⅱ．向X中加入过量浓NHO3，产生红棕色气体
Ⅲ．用Ba（HO3）2、BaCl2检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀
①实验Ⅰ的目的是检验X是否为Ag2O．
②根据上述现象，分析X具有还原性；X中含有Ag元素，不含S元素．
③Ⅱ中反应的化学方程式是Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O．
（5）该同学综合以上实验，分析X产生的原因，认为随着酸性的增强，体系还原性增强．通过进一步实验确认了这种可能性，实验如下：
①气体Y是SO2．
②白色沉淀转化为X的化学方程式是：Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4．

分析 （1）Na2SO3为强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性，AgNO3为强酸弱碱盐，在溶液中水解显酸性；
（2）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液；
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀；
（3）设计实验确认白色沉淀是否为Ag2SO4，根据Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液分析，设计对照试验；
（4）①亚硫酸银能分解生成氧化银，溶液的pH=2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O，因氧化银和盐酸生成白色氯化银沉淀和水；
②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，说明为银和硝酸的反应，分析X是银；
③银和硝酸反应生成硝酸银、二氧化氮、水；
（5）①溶液的酸性增强，+4价硫的还原性增强，能被+1价银氧化，+4价硫的氧化物为二氧化硫；
②酸性增强，+4价硫的亚硫酸银，被+1价银氧化生成银和硫酸．

解答 解：（1）Na2SO3为强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性，则溶液的pH=10，其水解离子方程为：SO32-+H2O?HSO3-+OH-，AgNO3为强酸弱碱盐，在溶液中pH=5，其水解离子方程为：Ag++H2O?H++AgOH，
故答案为：SO32-、Ag+；
（2）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液，生成沉淀的离子方程式为：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓，
故答案为：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓；
②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，其依据为：SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀，
故答案为：SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀；
（3）Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解，说明B、C中白色沉淀为Ag2SO3，另取Ag2SO4固体，同样条件置于足量Na2SO3溶液中，进行对照试验，发现沉淀不溶解，
故答案为：过量Na2SO3；
（4）①氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水，溶液的pH=2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O，
故答案为：检验X是否为Ag2O；
②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，X与浓硝酸发生氧化还原反应，X具有还原性，X只能为金属单质，只能为银，含有Ag元素，不含S元素，
故答案为：还原性； Ag，S；
③向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，银和硝酸反应，氮元素从+5变为+4价，同时生成硝酸银和水，反应方程式为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O，
故答案为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O；
（5）①海绵状棕黑色物质X为Ag，产生Ag的原因，可能为随着酸性的增强．+4价硫的还原性增强，能被+1价银氧化，实验确认，可通+4价硫的氧化物二氧化硫进行实验确认，通入二氧化硫后，瓶中白色沉淀Ag2SO3转化为棕黑色Ag，
故答案为：SO2；
②X为Ag，白色沉淀转化为X，为在酸性条件下，亚硫酸银中+4价的硫，被+1价银氧化生成银和硫酸，反应为：Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4，
故答案为：Ag2SO3+H2O=2Ag+H2SO4．

点评 本题考查物质组成的探究实验，侧重于学生的分析能力的考查，熟练掌握元素化合物及氧化还原反应知识，题目难度中等．

练习册系列答案
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6．下列说法不正确的是（　　）
A．将少量氯化钴晶体溶于一定浓度的盐酸溶液呈紫色，加热后溶液颜色变成蓝色
B．中和热测定实验中，环形玻璃搅拌棒不能用铜质搅拌棒代替
C．容量瓶、分液漏斗、滴定管使用时都必须检查是否漏水
D．滴定管水洗后必须烘干才能使用
7．物质A～I之间能发生如图反应（图中部分反应的条件和产物没有全部标出），其中A、B、C、I为金属单质，B是地壳中含量最多的金属，甲、乙、丙为气体．

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：CFe、HFe（OH）3．
（2）写出气体甲在气体乙中燃烧的化学方程式：H2+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl；该反应的现象有：安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾．
（3）写出反应③的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；向反应③所得溶液中通入过量的CO2，写出反应的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-．
（4）写出反应⑤的离子方程式：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-；
（5）检验物质D中阳离子的方法名称是：焰色反应．
4．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛（Ti），它被誉为“未来世纪的金属”．试回答下列问题：

（1）Ti元素在元素周期表中的位置第四周期第四IVB族；其基态原子的电子排布式为[Ar]3d24s2．
（2）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定．偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图1所示，它的化学式是BaTiO3，其中Ti4+的氧配位数为6，Ba2+的氧配位数为12，
（3）常温下的TiCl4是有刺激性臭味的无色透明液体，熔点-23.2℃，沸点136.2℃，TiCl4在潮湿空气中易挥发，水解而冒白烟，这是因为水解后有H2TiO3、HC1生成．
（4）已知Ti3+可形成配位数为6的配合物，其空间构型为正八面体，如下图2所示，我们通常可以用下图3所示的方法来表示其空间构型（其中A表示配体，M表示中心原子）．配位化合物[Co（NH3）4Cl2]的空间构型也为八面体型，它有2种同分异构体．
11．下列实验方案能达到目的（　　）
A．  除去CO中的CO2B．  探究二氧化锰对反应速率的影响
C．  探究空气中氧气的含量D．  探究溶解性的影响因素
1．烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量．O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：
NO（g）+O3（g）=NO2（g）+O2（g）△H=-200.9kJ•mol-1
NO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=NO2（g）△H=-58.2kJ•mol-1
SO2（g）+O3（g）=SO3（g）+O2（g）△H=-241.6kJ•mol-1
则反应3NO（g）+O3（g）=3NO2（g）的△H=-317.3KJ/mol．
8．下列说法正确的是（　　）
A．苯酚不慎沾到皮肤上，要先用氢氧化钠溶液清洗，再用水洗
B．被蜜蜂或者蚂蚁蛰了以后痛痒难忍，可以用稀硼酸溶液清洗被蛰处，可减轻痛痒
C．浓硝酸不慎滴到皮肤上，皮肤变成黄色，是因为发生了颜色反应
D．甘油和乙二醇都可以用做抗冻剂，是因为这两个物质的凝固点比较低
5．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验．

（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶，其中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现淡黄色浑浊，这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性；装置B中发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．
（3）设计装置D的目的是验证SO2与品红漂白作用的可逆性．
（4）尾气应用NaOH溶液吸收（填试剂的化学式）．
6．根据下列框图分析，下列说法正确的是（　　）
A．E2+的氧化性比M2+的氧化性强
B．在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀
C．反应④的离子方程式可表示为：E3++3SCN-?E（SCN）3↓
D．在反应①中只能用浓硫酸，既表现了酸性、又表现了氧化性

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