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。

（查閱資料）

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

（實驗探究）

（一）探究BaCO3和BaSO4之間的轉化，實驗操作如下所示：

	試劑A	試劑B	試劑C	加入鹽酸后的現象
實驗Ⅰ
實驗Ⅱ	BaCl2
Na2CO3	Na2SO4	……
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，依據的現象是加入稀鹽酸后，__________。

（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：___________。

（二）探究AgCl和AgI之間的轉化。

（4）實驗Ⅲ：證明AgCl轉化為AgI。

甲溶液可以是______（填字母代號）。

a AgNO3溶液　　b NaCl溶液　　c KI溶液

（5）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.按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等量的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查閱有關資料可知，Ag＋可氧化I－，但AgNO3溶液與KI溶液混合總是得到AgI沉淀，原因是氧化還原反應速率__________（填“大于”或“小于”）沉淀反應速率。設計（－）石墨（s）[I－（aq）//Ag＋（aq）]石墨（s）（＋）原電池（使用鹽橋阻斷Ag＋與I－的相互接觸）如上圖所示，則該原電池總反應的離子方程式為________。

②結合信息，解釋實驗Ⅳ中b＜a的原因：__________。

③實驗Ⅳ的現象能說明AgI轉化為，理由是_________。

（實驗結論）溶解度小的沉淀容易轉化為溶解度更小的沉淀，反之則不易；溶解度差別越大，由溶解度小的沉淀轉化溶解度較大的沉淀越難實現。

Answer 1

【答案】沉淀不溶解，無氣泡產生或無明顯現象 BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡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 小于 2Ag＋＋2I－=I2＋2Ag 生成AgI沉淀使B中的溶液中的c（I－）減小，I－還原性減弱，原電池的電壓減小 實驗步驟ⅳ表明Cl－本身對該原電池電壓無影響，實驗步驟ⅲ中c＞b說明加入Cl－使c（I－）增大，證明發生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)

【解析】

⑴因為BaCO3能溶于鹽酸，放出CO2氣體，BaSO4不溶于鹽酸。

⑵實驗Ⅱ是將少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4轉化為BaCO3，則加入鹽酸后有少量氣泡產生，沉淀部分溶解。

⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡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。

⑷向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，獲得AgCl懸濁液時NaCl相對于AgNO3過量，因此說明有AgCl轉化為AgI。

⑸①AgNO3溶液與KI溶液混合總是先得到AgI沉淀說明氧化還原反應遠遠小于沉淀反應速率；原電池總反應的離子方程式為2I－＋2Ag＋ = 2Ag＋I2；②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中的溶液中的c(I－)減小，I－還原性減弱，根據已知信息“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”可的結論；③實驗步驟ⅳ表明Cl－本身對該原電池電壓無影響，實驗步驟ⅲ中c＞b說明加入Cl－使c(I－)增大，證明發生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)。

⑴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，無氣泡產生(或無明顯現象)；故答案為：沉淀不溶解，無氣泡產生或無明顯現象。

⑵實驗Ⅱ是將少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4轉化為BaCO3，則加入鹽酸后有少量氣泡產生，沉淀部分溶解，發生反應的離子方程式為BaCO3＋2H＋ = Ba2＋＋CO2↑＋H2O；故答案為：BaCO3＋2H＋ = Ba2＋＋CO2↑＋H2O。

⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡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，BaSO4沉淀部分轉化為BaCO3沉淀；故答案為：BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡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。

⑷為觀察到AgCl轉化為AgI，需向AgCl的懸濁液中加入KI溶液，獲得AgCl懸濁液時NaCl相對于AgNO3過量，因此說明有AgCl轉化為AgI；故答案為：b。

⑸①AgNO3溶液與KI溶液混合總是先得到AgI沉淀說明氧化還原反應遠遠小于沉淀反應速率；原電池總反應的離子方程式為2I－＋2Ag＋ = 2Ag＋I2；故答案為：小于；2I－＋2Ag＋= 2Ag＋I2。

②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中的溶液中的c(I－)減小，I－還原性減弱，根據已知信息“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”可知，實驗Ⅳ中b＜a；故答案為：生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I－)減小，I－還原性減弱，原電池的電壓減小。

③實驗步驟ⅳ表明Cl－本身對該原電池電壓無影響，實驗步驟ⅲ中c＞b說明加入Cl－使c(I－)增大，證明發生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)；故答案為：實驗步驟ⅳ表明Cl－本身對該原電池電壓無影響，實驗步驟ⅲ中c＞b說明加入Cl－使c(I－)增大，證明發生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)。