Question

【題目】為檢驗溶液中是否含有Cl-，某同學采用向溶液中先加HNO3，再加AgNO3，溶液的實驗方案，若有白色沉淀生成，則證明有Cl-。對此結論，有人提出了質疑，設計了如下探究性實驗。

實驗一：向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液

編號	Na2SO4溶液		AgNO3溶液		現象
	體積/mL	濃度／(mol·L-1)	體積/滴	濃度／(mol·L-1)
①	1	l	3	2	出現大量白色沉淀
②	1	1	3	0.5	出現少量白色沉淀
③	1	1	3	0.1	有些許渾濁
④	1	1	3	0.0l	無明顯變化

（1）實驗一中產生沉淀的離子方程式為______。

（2）學生設計了如下表格，對實驗一內容進行理論計算，請幫他完成表格。(表中不要留空格)。

[25℃時Ksp(Ag2SO4)=1．2×10-5，Ksp(AgCl)=1．8×10-10]

編號	AgNO3濃度／(mol·L-1)	稀釋后Ag+濃度／(mol·L-1)	混合液中SO42-的最小理論檢出濃度／(mol·L-1)
①	2	0.2	0.0003
②	0.5	_______	0.0048
③	0.1	0.0l	0.12
④	_______	0.001	_________

若向lmL某溶液中加入3滴0.1mol/LAgNO3溶液，分析上面數據，判斷下列說法正確的是__ (填字母序號)。

A．混合液中c(SO42-)=0.1mol/L時不會產生Ag2SO4沉淀

B．混合液中c(SO42-)=1mol/L時不會產生Ag2SO4沉淀

C．無論SO42-濃度大小都會產生Ag2SO4沉淀

D．若使用0.01 mol/LAgNO3溶液，可基本排除SO42-對Cl-檢驗構成的干擾

（3）將實驗一中編號③中的理論計算結果與現象對照，發現理論上大部分Ag+應該形成沉淀，這與“有些許渾濁”的現象相矛盾。為探究真相，在實驗一的基礎上繼續設計了以下實驗。

實驗二：

編號	AgNO3溶液 濃度／(mol·L-1)	現象	向沉淀中滴加硝酸后的現象
①	2	出現大量白色沉淀	滴加稀硝酸，沉淀大量溶解；改加濃硝酸，沉淀較快消失
②	0.5	出現少量白色沉淀	滴加稀硝酸，沉淀基本消失

對于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假設，請完成假設一。(已知：H2SO4=H++HSO4-、HSO4-H++SO42-；假設二可能的原因是NO3-與Ag+形成配位化合物)

假設一：_____________。

假設二：NO3-對Ag2SO4溶解起作用。

（4）從下列限選試劑中選擇適當試劑并設計實驗方案，分別驗證假設一和假設二是否成立。請寫出實驗步驟和結論。(限選試劑：Ag2SO4固體、濃HNO3、NaNO3飽和溶液、CaSO4固體)

________________

（5）通過（4）的實驗，若證實假設一成立，請用平衡理論解釋Ag2SO4溶解的原因_________

Answer 1

【答案】（16分）

（1）2Ag++ SO42-Ag2SO4↓ （2分）

（2）②0.05 （1分） ④0.01 （1分） 12（2分） AD （2分）

（3）假設一：H+對Ag2SO4溶解起作用（2分）

（4）①取少量CaSO4固體于試管中，加入一定量濃HNO3，充分振蕩。若沉淀溶解，說明假設一成立。

②取少量Ag2SO4固體于試管中，加入一定量NaNO3飽和溶液，充分振蕩。若沉淀溶解，說明假設二成立。（驗證假設一和假設二各2分，共4分）

（5）Ag2SO4固體在水中存在平衡：Ag2SO4(s)2Ag+（aq）+SO42-（aq），H+與SO42-結合生成HSO4-，SO42-濃度降低，平衡正向移動，Ag2SO4不斷溶解。（2分）

【解析】

試題（1）實驗一中產生沉淀的離子方程式為2Ag++ SO42-Ag2SO4↓。

（2）根據實驗①可知，稀釋后濃度變成原來的，因此②稀釋后的濃度為0.05 mol／L，④稀釋前的濃度為0.01 mol·L-1，根據Ksp(Ag2SO4)=1．2×10-5，有c2(Ag+)·c(SO42—)=0.012×c(SO42—)= 1．2×10-5，解得：c(SO42—)=12mol／L

向l mL某溶液中加入3滴0．1 mol／L AgNO3溶液，AgNO3的濃度為0．01 mol／L。當混合液中c(SO42-)=0．1 mol／L時不會產生Ag2SO4沉淀，A正確；當混合液中c(SO42-)="1" mol／L時會產生Ag2SO4沉淀，B、C錯誤；若使用0．01 mol／L AgNO3溶液，c(SO42—)需達到12mol／L才能生成沉淀，在一般的稀溶液中是不可能的，可基本排除SO42-對Cl-檢驗構成的干擾，D正確；

（3）加入的硝酸溶液中含有兩種離子H+和NO3-，結合題意“假設二可能的原因是NO3-與Ag+形成配位化合物”可知假設一應該與H+有關：H+對Ag2SO4溶解起作用

（4）①取少量CaSO4固體于試管中，加入一定量濃HNO3，充分振蕩。若沉淀溶解，說明假設一成立。

②取少量Ag2SO4固體于試管中，加入一定量NaNO3飽和溶液，充分振蕩。若沉淀溶解，說明假設二成立。

（5）Ag2SO4固體在水中存在平衡：Ag2SO4(s)2Ag+（aq）+SO42-（aq），H+與SO42-結合生成HSO4-，SO42-濃度降低，平衡正向移動，Ag2SO4不斷溶解。