探究溶液中Ag+與單質S的反應。
資料:Ag2S不溶于6mol/L鹽酸,Ag2SO3和Ag2SO4在6mol/L鹽酸中均發(fā)生沉淀的轉化
實驗Ⅰ.將10mL 0.04mol/LAgNO3溶液與0.01gS粉混合,水浴加熱,充分反應后,過濾,得到無色溶液a(pH≈1),沉淀除S、洗滌后得到黑色固體b。
(1)研究黑色固體b的組成
①根據(jù)S具有
氧化性和還原
氧化性和還原
性,推測b中可能含有Ag2S、Ag、Ag2SO3或Ag2SO4。
②檢驗黑色固體b的成分
實驗Ⅱ如圖1:
i.取少量濾液c,先加入足量稀鹽酸,再滴加BaCl2溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,判斷黑色固體b中不含 Ag2SO4
Ag2SO4
。
i.用濾液c繼續(xù)實驗證明了黑色固體b中不含Ag2SO3,可選擇的試劑是 bc
bc
(填序號)。
a.酸性KMnO4溶液
b.H2O2和BaCl2的混合溶液
c.溴水
ii.進一步實驗證實了黑色固體b中不含Ag。根據(jù)沉淀e含有Ag、氣體含有H2S,寫出同時生成Ag和H2S的離子方程式:Ag2S+2H++Fe=2Ag+Fe2++H2S↑
Ag2S+2H++Fe=2Ag+Fe2++H2S↑
。
(2)研究無色溶液a的組成
結合上述實驗結果,分析溶液a中可能存在SO42-或H2SO3,依據(jù)是 S轉化為Ag2S發(fā)生了還原反應,反應必然同時發(fā)生氧化反應,能發(fā)生氧化反應的只有S,故在pH≈1的溶液中可能存在SO42-或H2SO3
S轉化為Ag2S發(fā)生了還原反應,反應必然同時發(fā)生氧化反應,能發(fā)生氧化反應的只有S,故在pH≈1的溶液中可能存在SO42-或H2SO3
。
實驗Ⅲ如圖2:
①說明溶液a中不含H2SO3的實驗證據(jù)是 向溶液a中加入足量稀鹽酸后,再加入碘水和淀粉溶液,藍色不褪去
向溶液a中加入足量稀鹽酸后,再加入碘水和淀粉溶液,藍色不褪去
。
②加入足量稀鹽酸的作用是 排除Ag+對SO42-和H2SO3檢驗的干擾
排除Ag+對SO42-和H2SO3檢驗的干擾
。
(3)在注射器中進行實驗Ⅳ,探究Ag2SO4溶液與S的反應,所得產物與實驗Ⅰ相同。
①向注射器中加入的物質是 10mL0.04mol/LAg2SO4溶液與0.01gS粉
10mL0.04mol/LAg2SO4溶液與0.01gS粉
。
②改用Ag2SO4溶液的目的是 排除NO3-(H+)對反應的影響
排除NO3-(H+)對反應的影響
。
(4)用NaNO3溶液與S進行實驗Ⅴ,發(fā)現(xiàn)二者不反應。綜合以上實驗,寫出溶液中Ag+與S反應的離子方程式并簡要說明Ag+的作用:6Ag++4S+4H2O=3Ag2S+SO42-+8H+,目的是形成Ag2S難溶物,降低c(S2-),提高S的氧化性,利于反應發(fā)生
6Ag++4S+4H2O=3Ag2S+SO42-+8H+,目的是形成Ag2S難溶物,降低c(S2-),提高S的氧化性,利于反應發(fā)生
。