Question

4．某学生探究AgCl、Ag₂S沉淀转化的原因．

步  骤	现   象
Ⅰ．将NaCl与AgNO3溶液混合	产生白色沉淀
Ⅱ．向所得固液混合物中加Na2S溶液	沉淀变为黑色
Ⅲ．滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液	较长时间后，沉淀变为乳白色

（1）Ⅰ中的白色沉淀是AgCl．
（2）Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是2AgCl（s）+S^2-?Ag₂S（s）+2Cl^-，沉淀转化的主要原因是Ag₂S比AgCl溶解度更小．
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl．用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y．
ⅰ．向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀
ⅱ．向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是SO₄^2-．
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀S．
（4）该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化．

现象	B．一段时间后，出现白色沉淀
	C．一点时间后，无明显变化

①A中产生的气体是O₂．
②C中盛放的物质W是Ag₂S的悬浊液．
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：
2Ag₂S+1O₂⁺+4NaCl+2H₂O?4AgCl+2S+4NaOH．

Answer 1

分析 将NaCl与AgNO₃溶液混合，产生白色沉淀为氯化银沉淀，向所得固液混合物中加Na₂S溶液，沉淀变为黑色，滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液，较长时间后，沉淀变为乳白色，O₂ 将Ag₂S 氧化生成S时有Ag⁺游离出来，NaCl中大量的Cl^-与游离的Ag⁺结合成，AgCl沉淀．由于c（Ag⁺）减小，有利于③中反应平衡右移，B中最终出现乳白色沉淀，
（1）将NaCl与AgNO₃溶液混合发生复分解反应生成氯化银白色沉淀；
（2）向所得固液混合物中加Na₂S溶液，会生成黑色沉淀，是因为硫化银溶解度小于氯化银，出现了沉淀转化；
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl．用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，是浓硝酸被还原生成的二氧化氮，部分沉淀未溶解为氯化银，硝酸将硫元素氧化成硫酸根离子，则加入硝酸钡后生成硫酸钡沉淀；再结合步骤Ⅲ中黑色沉淀消失可知硫化银与空气中氧气反应生成硫单质，同时生成氯化银沉淀，过滤得到滤液X和白色沉淀Y为S；
①向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀为硫酸钡；
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀为S；
（4）①A中是二氧化锰催化作用使过氧化氢分解生成氧气；
②要探究生成氯化银和S沉淀的原因，C中的试剂为NaCl溶液和Ag₂S悬浊液的混合物，则B中应该为硫化银悬浊液；
③C中硫化银、氯化钠、氧气和水反应生成氯化银沉淀、S单质和NaOH，根据化合价变化相等配平，

解答 解：（1）将NaCl与AgNO₃溶液混合发生复分解反应生成氯化银白色沉淀，Ⅰ中的白色沉淀是AgCl，
故答案为：AgCl；
（2）向所得固液混合物中加Na₂S溶液，会生成黑色沉淀，是因为硫化银溶解度小于氯化银，出现了沉淀转化，Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是：2AgCl（s）+S^2-?Ag₂S（s）+2Cl^-，
故答案为：2AgCl（s）+S^2-?Ag₂S（s）+2Cl^-；Ag₂S比AgCl溶解度更小；
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl．用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，是浓硝酸被还原生成的二氧化氮，部分沉淀未溶解为氯化银，则被氧化的只能为S元素，故乳白色沉淀为AgCl和S的混合物；其中S被稀硝酸氧化成硫酸根离子，则在步骤Ⅴ中向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液会生成BaSO₄沉淀，再结合步骤Ⅲ中黑色沉淀消失可知硫化银与空气中氧气反应生成硫单质，同时生成氯化银沉淀，过滤得到滤液X和白色沉淀Y为S，
①向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是SO₄^2-，故答案为：SO₄^2-；
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀为S，故答案为：S；
（4）①装置A的作用是提供氧气，是二氧化锰催化过氧化氢分解生成的氧气和水，
故答案为：O₂；
②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag₂S悬浊液的混合物，则装置C中应该不含氯化钠溶液，即为Ag₂S悬浊液，通过对比反应现象判断生成乳白色沉淀产生的原因，
故答案为：Ag₂S悬浊液；
③装置C中生成的白色沉淀为氯化银和S单质，反应物应该还有氧气，产物中钠离子只能以NaOH形式存在，则未知的反应物为NaOH，再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水，然后根据化合价升降相等配平可得反应方程式：2Ag₂S+4NaCl+O₂+2H₂O?4AgCl+2S+4NaOH；
故答案为：1，4NaCl，2；

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度较大，涉及难溶物溶度积的计算、氧化还原反应的配平、性质实验方案评价等知识，根据实验现象得出正确结论为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．