Question

【題目】下表是某學生為探究AgCl沉淀轉化為Ag2S沉淀的反應所做實驗的記錄．

步 驟	現 象
Ⅰ．取5mL 0.1mol/L AgNO3與一定體積0.1mol/L NaCl溶液，混合，振蕩．	立即產生白色沉淀
Ⅱ．向所得懸濁液中加入2.5mL 0.1mol/L Na2S溶液．	沉淀迅速變?yōu)楹谏?/span>
Ⅲ．將上述黑色濁液，放置在空氣中，不斷攪拌．	較長時間后，沉淀變?yōu)槿榘咨?/span>
Ⅳ．濾出Ⅲ中的乳白色沉淀，加入足量HNO3溶液．	產生紅棕色氣體，沉淀部分溶解
Ⅴ．過濾得到濾液X和白色沉淀Y；向X中滴加Ba（NO3）2溶液．	產生白色沉淀

（1）為了證明沉淀變黑是AgCl轉化為Ag2S的緣故，步驟I中NaCl溶液的體積范圍為 ．
（2）已知：25℃時Ksp（AgCl）=1.8×10﹣10 ， Ksp（Ag2S）=6×10﹣30 ， 此沉淀轉化反應的平衡常數K ．
（3）步驟V中產生的白色沉淀的化學式為 ， 步驟Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl外，還含有 ．
（4）為了進一步確認步驟Ⅲ中乳白色沉淀產生的原因，設計了如下圖所示的對比實驗裝置． ①裝置A中玻璃儀器有圓底燒瓶、導管和 ， 試劑W為 ．
②裝置C中的試劑為NaCl溶液和Ag2S懸濁液的混合物，B中試劑為 ．
③實驗表明：C中沉淀逐漸變?yōu)槿榘咨�，B中沒有明顯變化．
完成C中反應的化學方程式：
Ag2S+NaCl++AgCl+S+
C中NaCl的作用是：

Answer 1

【答案】
（1）≥5mL
（2）5.4×109
（3）BaSO4；S
（4）分液漏斗；過氧化氫溶液；Ag2S懸濁液；2；4；O2；2H2O；4；2；4NaOH；氧氣將Ag2S氧化成S時有Ag+產生，NaCl電離的氯離子與銀離子結合生成AgCl沉淀，使c（Ag+）減小，有利于氧化還原反應的平衡右移
【解析】解：（1）要證明沉淀變黑是AgCl轉化為Ag2S的緣故，則步驟Ⅰ中必須使硝酸銀電離出的銀離子完全轉化成AgCl沉淀，所以加入的NaCl溶液的體積必須≥5mL， 所以答案是：≥5mL；（2）氯化銀轉化成硫化銀的反應為：2AgCl（s）+S2﹣（aq）Ag2S（s）+2Cl﹣（aq），該反應的平衡常數為：K= ═ = = =5.4×109 ，
所以答案是：5.4×109；（3）步驟Ⅲ中較長時間后，沉淀變?yōu)槿榘咨�，則黑色的硫化銀沉淀轉化成氯化銀沉淀；
再根據濾出Ⅲ中的乳白色沉淀，加入足量HNO3溶液，產生紅棕色氣體，沉淀部分溶解，則被氧化的只能為S元素，故乳白色沉淀為AgCl和S的混合物；其中S被稀硝酸氧化成硫酸根離子，則在步驟Ⅴ中向X中滴加Ba（NO3）2溶液會生成BaSO4沉淀，
所以答案是：BaSO4；S；（4）①根據圖示可知，裝置A中玻璃儀器有圓底燒瓶、導管和分液漏斗；乳白色沉淀為氯化銀和S的混合物，裝置A的作用是提供氧氣，根據圓底燒瓶中為二氧化錳可知W為過氧化氫溶液，
所以答案是：分液漏斗；過氧化氫溶液；
②進一步確認步驟Ⅲ中乳白色沉淀產生的原因，裝置C中的試劑為NaCl溶液和Ag2S懸濁液的混合物，則裝置B中應該不含氯化鈉溶液，即為Ag2S懸濁液，通過對比反應現象判斷生成乳白色沉淀產生的原因，
所以答案是：Ag2S懸濁液；
③裝置C中生成的白色沉淀為氯化銀和S單質，反應物應該還有氧氣，產物中鈉離子只能以NaOH形式存在，則未知的反應物為NaOH，再根據H元素守恒可知另一種未知反應物為水，然后根據化合價升降相等配平可得反應方程式：2Ag2S+4NaCl+O2+2H2O4AgCl+2S+4NaOH；
裝置C中氯化鈉的作用為：氧氣將Ag2S氧化成S時有Ag+產生，NaCl電離的氯離子與溶液中銀離子結合生成AgCl沉淀，使溶液中c（Ag+）減小，從而有利于氧化還原反應2Ag2S+4NaCl+O2+2H2O4AgCl+2S+4NaOH向右移動，
所以答案是：2Ag2S+4NaCl+O2+2H2O4AgCl+2S+4NaOH；氧氣將Ag2S氧化成S時有Ag+產生，NaCl電離的氯離子與銀離子結合生成AgCl沉淀，使c（Ag+）減小，有利于氧化還原反應的平衡右移．