Question

某学生对Na₂SO₃与AgNO₃在不同pH下的反应进行探究。

（1）测得Na₂SO₃溶液pH＝10，AgNO₃溶液pH＝5，原因是（用离子方程式表示）：___。

（2）调节pH，实验记录如下：

实验序号	pH	实验现象
a	10	产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
b	6	产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶解
c	2	产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X

查阅资料得知：

ⅰ.Ag₂SO₃：白色，难溶于水，溶于过量的Na₂SO₃溶液。

ⅱ.Ag₂O：棕黑色，不溶于水，能和酸反应。

该学生对产生的白色沉淀提出了两种假设：

①白色沉淀为Ag₂SO₃。

②白色沉淀为Ag₂SO₄，推测的依据是___。

（3）取b、c中白色沉淀，置于Na₂SO₃溶液中，沉淀溶解。该同学设计实验确认了白色沉淀不是Ag₂SO₄。实验方法是：另取Ag₂SO₄固体置于__溶液中，未溶解。

（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：

Ⅰ.向X中滴加稀盐酸，无明显变化。

Ⅱ.向X中加入过量浓HNO₃，产生红棕色气体。

Ⅲ.分别用Ba(NO₃)₂、BaCl₂溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无明显变化，后者产生白色沉淀。

①实验Ⅰ的目的是___。

②根据实验现象分析，X的成分是___。

③Ⅱ中反应的化学方程式是___。

（5）该同学综合以上实验，分析产生X的原因：随着酸性的增强，体系的还原性增强。

Answer

SO32-+H2OHSO3-+OH-；Ag++H2OAgOH+H+ SO32-具有较强的还原性，若被空气中的O2氧化为SO42-即为Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀 过量的Na2SO3(或亚硫酸钠) 验证棕黑色物质X不是Ag2O Ag Ag＋2HNO3(浓)=AgNO3＋NO2↑＋H2O

【解析】

（1）Na2SO3为强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性，AgNO3为强酸弱碱盐，在溶液中水解显酸性；（2）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀；（3）设计实验确认白色沉淀是否为Ag2SO4，根据Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液分析，设计对照试验；（4）①亚硫酸银能分解生成氧化银，溶液的pH=2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O，因氧化银和盐酸生成白色氯化银沉淀和水；②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，说明为银和硝酸的反应，分析X是银；③银和硝酸反应生成硝酸银、二氧化氮、水。

（1）Na2SO3为强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性，则溶液的pH=10，其水解离子方程为：SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，AgNO3为强酸弱碱盐，在溶液中pH=5，其水解离子方程为：Ag++H2O⇌H++AgOH；故答案为：SO32-+H2OHSO3-+OH-、Ag++H2OAgOH+H+

（2）①推测a中白色沉淀为Ag2SO3，Ag+与SO32-反应生成Ag2SO3，Ag2SO3溶于过量的Na2SO3溶液，生成沉淀的离子方程式为：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓，②推测a中白色沉淀为Ag2SO4，其依据为：SO32-有还原性，可能被氧化为SO42-，与Ag+反应生成Ag2SO4白色沉淀，故答案为：SO32-具有较强的还原性，若被空气中的O2氧化为SO42-即与Ag＋结合生成Ag2SO4沉淀；

（3）Ag2SO3白色，难溶于水，溶于过量Na2SO3的溶液，取B、C中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解，说明B、C中白色沉淀为Ag2SO3，另取Ag2SO4固体，同样条件置于足量Na2SO3溶液中，进行对照试验，发现沉淀不溶解，故答案为：过量的Na2SO3(或亚硫酸钠)；

（4）①氧化银能和盐酸生成白色氯化银沉淀和水，溶液的pH=2，产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X，向X中滴加稀盐酸，无明显变化，说明X不是Ag2O，

故答案为：验证棕黑色物质X不是Ag2O；

②向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，X与浓硝酸发生氧化还原反应，X具有还原性，X只能为金属单质，只能为银，含有Ag元素，不含S元素，故答案为： Ag；

③向X中加入过量浓HNO3，产生红棕色气体为NO2，银和硝酸反应，氮元素从+5变为+4价，同时生成硝酸银和水，反应方程式为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O，故答案为：Ag+2HNO3（浓）═AgNO3+NO2↑+H2O。