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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 化学
  • 题型 实验题
  • 难度 困难
  • 浏览 2004

(16分)为检验溶液中是否含有Cl-,某同学采用向溶液中先加HNO3,再加AgNO3,溶液的实验方案,若有白色沉淀生成,则证明有Cl-。对此结论,有人提出了质疑,设计了如下探究性实验。
实验一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液

编号
Na2SO4溶液
AgNO3溶液
现象
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/滴
浓度/(mol·L-1)

1
l
3
2
出现大量白色沉淀

1
1
3
0.5
出现少量白色沉淀

1
1
3
0.1
有些许浑浊

1
1
3
0.0l
无明显变化

(1)实验一中产生沉淀的离子方程式为         
(2)学生设计了如下表格,对实验一内容进行理论计算,请帮他完成表格。(表中不要留空格)。
[25℃时Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]

编号
AgNO3浓度/(mol·L-1)
稀释后Ag+浓度/(mol·L-1)
混合液中SO42-的最小理论检出浓度/(mol·L-1)

2
0.2
0.0003

0.5
 
0.0048

0.1
0.0l
0.12

 
0.001
 

若向l mL某溶液中加入3滴0.1 mol/L AgNO3溶液,分析上面数据,判断下列说法正确的是       (填字母序号)。
A.混合液中c(SO42-)=0.1 mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
B.混合液中c(SO42-)="1" mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
C.无论SO42-浓度大小都会产生Ag2SO4沉淀
D.若使用0.01 mol/L AgNO3溶液,可基本排除SO42-对Cl-检验构成的干扰
(3)将实验一中编号③中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分Ag+应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。
实验二:

编号
AgNO3溶液
浓度/(mol·L-1)
现象
向沉淀中滴加硝酸后的现象

2
出现大量白色沉淀
滴加稀硝酸,沉淀大量溶解;改加浓硝酸,沉淀较快消失

0.5
出现少量白色沉淀
滴加稀硝酸,沉淀基本消失

对于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假设,请完成假设一。(已知:H2SO4===H++HSO4-
HSO4-H++SO42-;假设二可能的原因是NO3-与Ag+形成配位化合物)
假设一:                                 
假设二:NO3-对Ag2SO4溶解起作用。
(4)从下列限选试剂中选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和结论               (限选试剂:Ag2SO4固体、浓HNO3、NaNO3饱和溶液、CaSO4固体)。
(5)通过(4)的实验,若证实假设一成立,请用平衡理论解释Ag2SO4溶解的原因               

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(16分)为检验溶液中是否含有Cl,某同学采用向溶液中先加H