Question

【題目】以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。

實(shí)驗(yàn)	試劑		現(xiàn)象
	滴管	試管
2 mL	0.2 mol·L1 Na2SO3溶液	飽和Ag2SO4溶液	Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀
		0.2 mol·L1 CuSO4溶液	Ⅱ.溶液變綠，繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀
		0.1 mol·L1 Al2(SO4) 3溶液	Ⅲ.開(kāi)始無(wú)明顯變化，繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀

(1) 經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ：_____。

(2) 經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42，含有Cu+、Cu2+和SO32。

已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓(白色) +I2。

①用稀硫酸證實(shí)沉淀中含有Cu+的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________。

②通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)，沉淀中含有Cu2+和SO32。

a.白色沉淀A是BaSO4，試劑1是____________。

b.證實(shí)沉淀中含有Cu2+和SO32的理由是___________。

(3) 已知：Al2(SO4) 3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無(wú)SO42，該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推測(cè)沉淀中含有亞硫酸根和________。

②對(duì)于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè)：

i.被Al(OH) 3所吸附；

ii.存在于鋁的堿式鹽中。

對(duì)假設(shè)ii設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了假設(shè)ii成立。

a.將對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。

步驟二：_____________(按上圖形式呈現(xiàn)) 。

(4) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，亞硫酸鹽的性質(zhì)有______。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與___有關(guān)。

Answer 1

【答案】2Ag＋+SO32—＝Ag2SO3↓ 加入稀硫酸后，有紅色固體生成 HCl和BaCl2溶液 在I-的作用下，Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO32-轉(zhuǎn)化為SO42- Al3+、OH- 還原性、水解溶液顯堿性 兩種鹽溶液中陰陽(yáng)離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件

【解析】

(2)根據(jù)題目所給信息可知Cu+在酸性環(huán)境中會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)；銅離子可以和I-作用生成白色沉淀同時(shí)生成碘單質(zhì)，而所做實(shí)驗(yàn)中上層清液滴加淀粉無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明生成的碘單質(zhì)與其他物質(zhì)反應(yīng)，根據(jù)元素守恒再考慮到亞硫酸根的還原性，可知應(yīng)為碘單質(zhì)和亞硫酸根發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；

(3)該實(shí)驗(yàn)原理為：對(duì)比含有相同物質(zhì)的量的鋁離子的白色沉淀和氫氧化鋁沉淀消耗的NaOH的量是否相同，若相同則假設(shè)i成立，若不同則假設(shè)ii成立。

(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中0.2mol/LNa2SO3溶液滴入飽和Ag2SO4溶液，由于Ag2SO4飽和溶液且溶液混合后稀釋，因此不可能是Ag2SO4沉淀，溶液中SO32-濃度較大，因此推斷白色沉淀為Ag2SO3，反應(yīng)的離子方程式為：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓；

(2)①依據(jù)Cu+和稀硫酸反應(yīng)生成銅和銅離子，若沉淀中含有Cu+，加入稀硫酸會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成銅單質(zhì)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有紅色固體生成；

②a．分析實(shí)驗(yàn)流程可知實(shí)驗(yàn)原理為2Cu2++4I-=2CuI+I2、I2+SO32-+H2O=SO42-+2I-+2H+、SO42-+Ba2+=BaSO4↓，根據(jù)BaSO4沉淀可知，加入的試劑為含Ba2+的化合物，可以選用BaCl2溶液，沉淀A中沒(méi)有BaSO3，因此應(yīng)在酸性環(huán)境中，所以所用試劑為HCl和BaCl2溶液；

b．由白色沉淀A可知之前所取上層清液中有SO42-，由加入KI生成白色沉淀可知棕黃色沉淀中含有Cu2+；Cu2+和I-作用生成CuI白色沉淀，由加淀粉無(wú)現(xiàn)象說(shuō)明上層清液中無(wú)I2，而Cu2+和I-反應(yīng)生成I2，可知生成的I2參與了其他反應(yīng)，因而有還原劑SO32-；即在I-的作用下，Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO32-轉(zhuǎn)化為SO42-；

(3)①根據(jù)題意知實(shí)驗(yàn)Ⅲ的白色沉淀中無(wú)SO42-，該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，結(jié)合元素守恒可知沉淀中應(yīng)含有Al3+和OH-，可使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)榇嬖谟羞�原性的亞硫酸根離子；

②根據(jù)假設(shè)可知實(shí)驗(yàn)的目的是證明產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3還是鋁的堿式鹽，給定實(shí)驗(yàn)首先制備出現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀，然后滴加NaOH溶液，因此對(duì)比實(shí)驗(yàn)首先要制備出Al(OH)3沉淀，然后滴加NaOH溶液，若兩者消耗的NaOH體積相同，則現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀就是Al(OH)3沉淀，若兩者消耗的NaOH體積不同，則現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀為鋁的堿式鹽，所以步驟二為：；

(4)根據(jù)第(2)題中SO32被氧化成硫酸根、以及第(3)題中沉淀使酸性高錳酸鉀褪色，可知亞硫酸鹽具有還原性，由現(xiàn)象Ⅲ可知亞硫酸鹽水解顯堿性；對(duì)比亞硫酸鹽和不同金屬鹽反應(yīng)、以及與同種鹽不同條件反應(yīng)的不同現(xiàn)象可知，鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與兩種鹽溶液中陰陽(yáng)離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件有關(guān)。