Question

15．某研究性學習小組查閱資料收集到如下信息：鐵鹽能蝕刻銀而用來制作液晶顯示器的銀線路板．他們對蝕刻銀的過程進行了探究．
【實驗1】制備銀鏡：
（1）�。�配制銀氨溶液，需要的試劑是AgNO₃溶液、稀氨水．并取等量銀氨溶液于多支試管中．
ⅱ．向銀氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液，水浴加熱．產(chǎn)生銀鏡，洗凈，備用．
【實驗2】溶解銀鏡：分別向兩支試管中加入5mL Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃溶液．

編號	a	b
試劑	0.1mol/L Fe（NO3）3	0.05mol/L Fe2（SO4）3
現(xiàn)象	銀鏡消失較快； 溶液黃色略變淺； 產(chǎn)生少許白色沉淀	銀鏡消失較慢； 溶液黃色明顯變淺； 產(chǎn)生較多白色沉淀

（2）選用Fe₂（SO₄）₃溶液的濃度為0.05mol/L，目的是保證c（Fe³⁺）相等．
（3）從a、b中均檢出了Fe²⁺，說明Fe³⁺具有氧化性．a(chǎn)中Fe³⁺氧化Ag的離子方程式
是Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺．
（4）確認b中沉淀為Ag₂SO₄（微溶），檢驗Ag₂SO₄固體中SO₄^2-的方法是取少量Ag₂SO₄固體于試管中，加入適量蒸餾水，振蕩、靜置，取上層清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀．
（5）推測在a中的酸性條件下NO₃^-氧化了銀，證據(jù)是a中溶液黃色略變淺，b中溶液黃色明顯變淺．通過如下實驗驗證了推測是合理的：
�。疁ypH：測定實驗a中所用Fe（NO₃）₃溶液的pH=2；
ⅱ．配制溶液：配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液．取5mL此溶液加入有銀鏡的試管，現(xiàn)象是銀鏡消失，溶液顏色無明顯變化．
請將步驟ⅱ補充完整．
（6）分析a中白色沉淀的成分，提出假設．
假設1：Fe（OH）₂； 假設2：AgNO₂； 假設3：…
①設計實驗方案驗證假設1：取少量沉淀置于空氣中，未變色．假設1不成立．
②設計實驗方案驗證假設2（已知：亞硝酸鹽能與酸化的KI溶液反應）．

實驗方案	預期現(xiàn)象和結論

【實驗結論與討論】鐵鹽能蝕刻銀；NO₃^-能提高鐵鹽的蝕刻能力．推測硝酸鐵溶液如果保持足夠的酸性，可以避免產(chǎn)生沉淀．

Answer 1

分析 （1）硝酸銀溶液中加氨水，至生成的沉淀恰好溶解可得到銀氨溶液；
（2）對照試驗中，0.1mol/L Fe（NO₃）₃和0.05mol/L Fe₂（SO₄）₃中c（Fe³⁺）是一樣的；
（3）Fe³⁺具有氧化性，金屬銀具有還原性，F(xiàn)e³⁺氧化Ag得到亞鐵離子和銀離子；
（4）硫酸根離子可以和鋇離子之間反應生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸鋇，據(jù)此檢驗硫酸根離子；
（5）根據(jù)實驗信息：a中溶液黃色略變淺，b中溶液黃色明顯變淺得到實驗結論；
（6）碘化銀是一種黃色沉淀，結合亞硝酸鹽能與酸化的KI溶液反應來判斷沉淀的組成即可．

解答 解：（1）硝酸銀溶液中加氨水，至生成的沉淀恰好溶解可得到銀氨溶液，所以配制銀氨溶液，需要的試劑是AgNO₃溶液、稀氨水，故答案為：AgNO₃溶液、稀氨水；
（2）分別向兩支銀鏡的試管中加入5mL Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃溶液，保證鐵離子濃度相等的前提下，來判斷銀鏡溶解的速度，故答案為：c（Fe³⁺）；
（3）Fe³⁺具有氧化性，金屬銀具有還原性，F(xiàn)e³⁺氧化Ag得到亞鐵離子和銀離子，即：Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺，故答案為：Fe³⁺+Ag═Fe²⁺+Ag⁺；
（4）硫酸根離子可以和鋇離子之間反應生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸鋇，檢驗硫酸銀中硫酸根離子的方法：取少量Ag₂SO₄固體于試管中，加入適量蒸餾水，振蕩、靜置，取上層清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，
故答案為：取少量Ag₂SO₄固體于試管中，加入適量蒸餾水，振蕩、靜置，取上層清液，滴加Ba（NO₃）₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀；
（5）根據(jù)選擇的鐵鹽溶液鐵離子濃度相等，但是鹽溶液中的陰離子硝酸根離子和硫酸根離子的不同，單質銀鏡的溶解情況不同，a中溶液黃色略變淺，b中溶液黃色明顯變淺，得到在a中的酸性條件下NO₃^-氧化了銀，0.1mol/L Fe（NO₃）₃中，硝酸根離子是0.3mol/L，所以配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液，結果銀鏡消失溶液的顏色無變化，說明鐵離子沒有參加反應，證明a中的酸性條件下NO₃^-氧化了銀，
故答案為：a中溶液黃色略變淺，b中溶液黃色明顯變淺；配制pH=2，c（NO₃^-）=0.3mol/L的溶液；銀鏡消失，溶液顏色無明顯變化；
（6）碘化銀是一種黃色沉淀，亞硝酸鹽能與酸化的KI溶液反應產(chǎn)生黃色沉淀，亞硝酸具有氧化性，能將碘離子氧化，含有碘單質的溶液中滴加淀粉溶液后變藍（或CCl₄層顯紫色），據(jù)此確定白色沉淀是否是亞硝酸銀，故答案為：

	實驗方案	預期現(xiàn)象和結論
方案	取少量白色沉淀，向其中加入過量酸化的KI溶液，靜置，再向上層清液中滴加淀粉溶液（或取上層清液，加入CCl4后振蕩、靜置）	加入酸化的KI溶液后產(chǎn)生黃色沉淀，上層清液滴加淀粉溶液后變藍（或CCl4層顯紫色），假設2成立

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點評 本題考查了物質的組成實驗設計和現(xiàn)象分析判斷，題干信息的分析理解是解題關鍵，注意掌握物質性質，題目難度較大．