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：

	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______。

（3）綜合實驗Ⅰ～Ⅳ，可得出結論： ______。

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) + 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 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 實驗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AgI + Cl- AgCl + I- 溶解度小的沉淀容易轉化成溶解度更小的沉淀，反之則不易；溶解度差別越大，由溶解度小的沉淀轉化為溶解度較大的沉淀越難實現

【解析】

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。答案：沉淀不溶解或無明顯現象。

② 實驗Ⅱ是BaCl2中加入Na2SO4和Na2CO3產生BaSO4和BaCO3，再加入稀鹽酸有少量氣泡產生，沉淀部分溶解，是BaCO3和鹽酸發生反應產生此現象，所以反應的離子方程式為：BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑+ H2O。答案：BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑+ H2O。

③ 由實驗Ⅱ知A溶液為3滴0.1mol/LBaCl2，B為2mL0.1mol/L的Na2SO4溶液，根據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。答案：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0.01mol/L的KI溶液，A中為0.1mol/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。答案：2I- - 2e- = I2。

③ 由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，產生了AgI沉淀，使B的溶液中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，而離子的濃度越大，離子的氧化性（或還原性）強。 所以實驗Ⅳ中b＜a。答案：由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I-)減小，I-還原性減弱 。

④雖然AgI的溶解度小于AgCl，但實驗Ⅳ中加入了NaCl(s)，原電池的電壓c＞b，說明c(Cl-)的濃度增大，說明發生了AgI + Cl- AgCl + I-反應，平衡向右移動，c(I-)增大。答案：實驗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AgI + Cl- AgCl + I- 。

（3）綜合實驗Ⅰ～Ⅳ，可得出溶解度小的沉淀容易轉化成溶解度更小的沉淀，反之則不易；溶解度差別越大，由溶解度小的沉淀轉化為溶解度較大的沉淀越難實現。答案：溶解度小的沉淀容易轉化成溶解度更小的沉淀，反之則不易；溶解度差別越大，由溶解度小的沉淀轉化為溶解度較大的沉淀越難實現。