Question

某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。

（查阅资料）

物质	BaSO4	BaCO3	AgI	AgCl
溶解度/g（20℃）	2.4×10^－^4	1.4×10^－^3	3.0×10^－^7	1.5×10^－^4

（实验探究）

（一）探究BaCO₃和BaSO₄之间的转化，实验操作如下所示：

	试剂A	试剂B	试剂C	加入盐酸后的现象
实验Ⅰ
实验Ⅱ	BaCl2
Na2CO3	Na2SO4	……
Na2SO4	Na2CO3	有少量气泡产生，沉淀部分溶解

（1）实验Ⅰ说明BaCO₃全部转化为BaSO₄，依据的现象是加入稀盐酸后，__________。

（2）实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。

（3）实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO₄的沉淀溶解平衡解释原因：___________。

（二）探究AgCl和AgI之间的转化。

（4）实验Ⅲ：证明AgCl转化为AgI。

甲溶液可以是______（填字母代号）。

a AgNO₃溶液　　b NaCl溶液　　c KI溶液

（5）实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数：a＞c＞b＞0）。

装置	步骤	电压表读数
ⅰ.按图连接装置并加入试剂，闭合K	a
ⅱ.向B中滴入AgNO3（aq），至沉淀完全	b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl（s）	c
ⅳ.重复ⅰ，再向B中加入与ⅲ等量的NaCl（s）	a

注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。

①查阅有关资料可知，Ag^＋可氧化I^－，但AgNO₃溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀，原因是氧化还原反应速率__________（填“大于”或“小于”）沉淀反应速率。设计（－）石墨（s）[I^－（aq）//Ag^＋（aq）]石墨（s）（＋）原电池（使用盐桥阻断Ag^＋与I^－的相互接触）如上图所示，则该原电池总反应的离子方程式为________。

②结合信息，解释实验Ⅳ中b＜a的原因：__________。

③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是_________。

（实验结论）溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀，反之则不易；溶解度差别越大，由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。

Answer

沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象 BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42−(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动 b 小于 2Ag＋＋2I－=I2＋2Ag 生成AgI沉淀使B中的溶液中的c（I－）减小，I－还原性减弱，原电池的电压减小 实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c（I－）增大，证明发生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)

【解析】

⑴因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸。

⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解。

⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42−(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀。

⑷向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI。

⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原电池总反应的离子方程式为2I－＋2Ag＋ = 2Ag＋I2；②由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c(I－)减小，I－还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论；③实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c(I－)增大，证明发生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)。

⑴因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸，所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解，无气泡产生(或无明显现象)；故答案为：沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象。

⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解，发生反应的离子方程式为BaCO3＋2H＋ = Ba2＋＋CO2↑＋H2O；故答案为：BaCO3＋2H＋ = Ba2＋＋CO2↑＋H2O。

⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42−(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动，BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀；故答案为：BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42−(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32−与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动。

⑷为观察到AgCl转化为AgI，需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI；故答案为：b。

⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原电池总反应的离子方程式为2I－＋2Ag＋ = 2Ag＋I2；故答案为：小于；2I－＋2Ag＋= 2Ag＋I2。

②由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c(I－)减小，I－还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知，实验Ⅳ中b＜a；故答案为：生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I－)减小，I－还原性减弱，原电池的电压减小。

③实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c(I－)增大，证明发生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)；故答案为：实验步骤ⅳ表明Cl－本身对该原电池电压无影响，实验步骤ⅲ中c＞b说明加入Cl－使c(I－)增大，证明发生了AgI(s)＋Cl－(aq) AgCl(s)＋I－(aq)。