Question

15．某研究性学习小组查阅资料收集到如下信息：铁盐能蚀刻银而用来制作液晶显示器的银线路板．他们对蚀刻银的过程进行了探究．
【实验1】制备银镜：
（1）ⅰ．配制银氨溶液，需要的试剂是AgNO₃溶液、稀氨水．并取等量银氨溶液于多支试管中．
ⅱ．向银氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液，水浴加热．产生银镜，洗净，备用．
【实验2】溶解银镜：分别向两支试管中加入5mL Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃溶液．

编号	a	b
试剂	0.1mol/L Fe（NO3）3	0.05mol/L Fe2（SO4）3
现象	银镜消失较快； 溶液黄色略变浅； 产生少许白色沉淀	银镜消失较慢； 溶液黄色明显变浅； 产生较多白色沉淀

（2）选用Fe₂（SO₄）₃溶液的浓度为0.05mol/L，目的是保证c（Fe³⁺）相等．
（3）从a、b中均检出了Fe²⁺，说明Fe³⁺具有氧化性．a中Fe³⁺氧化Ag的离子方程式
是Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺．
（4）确认b中沉淀为Ag₂SO₄（微溶），检验Ag₂SO₄固体中SO₄^2-的方法是取少量Ag₂SO₄固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡、静置，取上层清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出现白色沉淀．
（5）推测在a中的酸性条件下NO₃^-氧化了银，证据是a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅．通过如下实验验证了推测是合理的：
ⅰ．测pH：测定实验a中所用Fe（NO₃）₃溶液的pH=2；
ⅱ．配制溶液：配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液．取5mL此溶液加入有银镜的试管，现象是银镜消失，溶液颜色无明显变化．
请将步骤ⅱ补充完整．
（6）分析a中白色沉淀的成分，提出假设．
假设1：Fe（OH）₂； 假设2：AgNO₂； 假设3：…
①设计实验方案验证假设1：取少量沉淀置于空气中，未变色．假设1不成立．
②设计实验方案验证假设2（已知：亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应）．

实验方案	预期现象和结论

【实验结论与讨论】铁盐能蚀刻银；NO₃^-能提高铁盐的蚀刻能力．推测硝酸铁溶液如果保持足够的酸性，可以避免产生沉淀．

Answer 1

分析 （1）硝酸银溶液中加氨水，至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液；
（2）对照试验中，0.1mol/L Fe（NO₃）₃和0.05mol/L Fe₂（SO₄）₃中c（Fe³⁺）是一样的；
（3）Fe³⁺具有氧化性，金属银具有还原性，Fe³⁺氧化Ag得到亚铁离子和银离子；
（4）硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡，据此检验硫酸根离子；
（5）根据实验信息：a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅得到实验结论；
（6）碘化银是一种黄色沉淀，结合亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应来判断沉淀的组成即可．

解答 解：（1）硝酸银溶液中加氨水，至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液，所以配制银氨溶液，需要的试剂是AgNO₃溶液、稀氨水，故答案为：AgNO₃溶液、稀氨水；
（2）分别向两支银镜的试管中加入5mL Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃溶液，保证铁离子浓度相等的前提下，来判断银镜溶解的速度，故答案为：c（Fe³⁺）；
（3）Fe³⁺具有氧化性，金属银具有还原性，Fe³⁺氧化Ag得到亚铁离子和银离子，即：Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺，故答案为：Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺；
（4）硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡，检验硫酸银中硫酸根离子的方法：取少量Ag₂SO₄固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡、静置，取上层清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出现白色沉淀，
故答案为：取少量Ag₂SO₄固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡、静置，取上层清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出现白色沉淀；
（5）根据选择的铁盐溶液铁离子浓度相等，但是盐溶液中的阴离子硝酸根离子和硫酸根离子的不同，单质银镜的溶解情况不同，a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅，得到在a中的酸性条件下NO₃^-氧化了银，0.1mol/L Fe（NO₃）₃中，硝酸根离子是0.3mol/L，所以配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液，结果银镜消失溶液的颜色无变化，说明铁离子没有参加反应，证明a中的酸性条件下NO₃^-氧化了银，
故答案为：a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅；配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液；银镜消失，溶液颜色无明显变化；
（6）碘化银是一种黄色沉淀，亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应产生黄色沉淀，亚硝酸具有氧化性，能将碘离子氧化，含有碘单质的溶液中滴加淀粉溶液后变蓝（或CCl₄层显紫色），据此确定白色沉淀是否是亚硝酸银，故答案为：

	实验方案	预期现象和结论
方案	取少量白色沉淀，向其中加入过量酸化的KI溶液，静置，再向上层清液中滴加淀粉溶液（或取上层清液，加入CCl4后振荡、静置）	加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀，上层清液滴加淀粉溶液后变蓝（或CCl4层显紫色），假设2成立

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点评 本题考查了物质的组成实验设计和现象分析判断，题干信息的分析理解是解题关键，注意掌握物质性质，题目难度较大．