Question

【題目】某小組同學探究物質的溶解度大小與沉淀轉化方向之間的關系。已知：

物質	BaSO4	BaCO3	AgI	AgCl
溶解度/g （20 ℃）	2.4×10-4	1.4×10-3	3.0×10-7	1.5×10-4

（1）探究BaCO3和BaSO4之間的轉化，實驗操作如下：

	試劑A	試劑B	試劑C	加入鹽酸后的現象
實驗Ⅰ	BaCl2	Na2CO3	Na2SO4	……
實驗Ⅱ		Na2SO4	Na2CO3	有少量氣泡產生，沉淀部分溶解

①實驗Ⅰ說明BaCO3全部轉化為BaSO4，依據的現象是加入鹽酸后，____。

②實驗Ⅱ中加入稀鹽酸后發生反應的離子方程式是______。

③實驗Ⅱ說明沉淀發生了部分轉化，結合BaSO4的沉淀溶解平衡解釋原因：______

（2）探究AgCl和AgI之間的轉化

實驗Ⅲ：

實驗Ⅳ：在試管中進行溶液間反應時，同學們無法觀察到AgI轉化為AgCl，于是又設計了如下實驗（電壓表讀數:a>c>b>0）。

裝置	步驟	電壓表 讀數
	ⅰ.如圖連接裝置并加入試劑，閉合K	a
	ⅱ.向B中滴入AgNO3（aq），至沉淀完全	b
	ⅲ.再向B中投入一定量NaCl（s）	c
	ⅳ.重復i，再向B中加入與ⅲ等量NaCl（s）	a

注：其他條件不變時，參與原電池反應的氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強，原電池的電壓越大；離子的氧化性（或還原性）強弱與其濃度有關。

①實驗Ⅲ證明了AgCl轉化為AgI，甲溶液可以是____（填序號）。

a AgNO3溶液　　b NaCl溶液　　c KI溶液

②實驗Ⅳ的步驟ⅰ中，B中石墨上的電極反應式是_______。

③結合信息，解釋實驗Ⅳ中b<a的原因：_______。

④實驗Ⅳ的現象能說明AgI轉化為AgCl，理由是____。

Answer 1

【答案】沉淀不溶解或無明顯現象 BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+(aq)，當加入濃度較高的Na2CO3溶液，CO32-與Ba2+結合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移動 b 2I--2e-= I2 由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)減小，I- 還原性減弱 步驟ⅳ表明Cl-本身對該原電池電壓無影響，則c>b說明加入Cl-使c(I-)增大，證明發生了反應AgI+Cl- AgCl+I-

【解析】

（1）①BaCO3全部轉化為BaSO4，硫酸鋇不與鹽酸反應，沉淀不會溶解；
②碳酸鋇與鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化碳和水；
③硫酸鋇在溶液中存在溶解平衡，加入濃度較大的碳酸鈉溶液后生成碳酸鋇沉淀；
（2）①實驗Ⅲ探究的時AgCl轉化成AgI，加入的NaCl溶液應該過量；
②實驗Ⅳ的步驟ⅰ中，B中石墨上碘離子放電生成碘單質；
③實驗Ⅳ中ⅱ，向B中滴入AgNO3(aq)，碘離子濃度減小，離子還原性與其濃度有關；
④根據步驟ⅰ、ⅳ及c>b分析，據此解答。

（1）①因為BaCO3能溶于鹽酸，放出CO2氣體，BaSO4不溶于鹽酸，所以實驗Ⅰ說明BaCO3全部轉化為BaSO4，依據的現象是加入鹽酸后，沉淀不溶解或無明顯現象；

故答案為：沉淀不溶解或無明顯現象；

②實驗Ⅱ加入稀鹽酸有少量氣泡產生，沉淀部分溶解，說明BaCO3和鹽酸發生反應，離子方程式為BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O；

故答案為：BaCO3+2H+= Ba2++CO2↑+H2O；

③實驗Ⅱ中A溶液為0.1 mol/L BaCl2溶液，B溶液為0.1 mol/L的Na2SO4溶液，先發生反應Ba2++SO42-= BaSO4↓，所以溶液中存在著BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)，當加入濃度較高的Na2CO3溶液，CO32-與Ba2+結合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移動，所以BaSO4沉淀也可以轉化為BaCO3沉淀；

故答案為：BaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+ SO42-(aq)，當加入濃度較高的Na2CO3溶液，CO32-與Ba2+結合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移動；

（2）①甲溶液可以是NaCl溶液，滴入少量的AgNO3溶液后產生白色沉淀，再滴入KI溶液，有黃色沉淀產生，說明有AgCl轉化為AgI；

故答案為：b；

②實驗Ⅳ的步驟ⅰ中，B中為0.01 mol/L的KI溶液，A中為0.1 mol/L的AgNO3溶液，Ag+具有氧化性，作原電池的正極，I-具有還原性，作原電池的負極，所以B中石墨上的電極反應式是2I--2e-=I2；

故答案為：2I--2e-=I2；

③B中加入AgNO3溶液后，產生了AgI沉淀，使B溶液中c(I-)減小，I-還原性減弱，根據已知其他條件不變時，參與原電池反應的氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強,原電池的電壓越大,所以實驗Ⅳ中b<a；

故答案為：由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)減小，I- 還原性減弱；

④通過步驟ⅰ、ⅳ表明Cl本身對該原電池電壓無影響，則c>b說明加入Cl使c(I)增大，證明發生了反應AgI+ClAgCl+I，部分AgI轉化為AgCl；

故答案為：步驟ⅳ表明Cl-本身對該原電池電壓無影響，則c>b說明加入Cl-使c(I-)增大，證明發生了反應AgI+Cl- AgCl+I-。