Question

4．銀及其化合物在制造錢(qián)幣、裝飾器皿、電子電器、醫(yī)藥等方面具有廣泛用途．回答下列問(wèn)題：
（1）銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是銀器接觸含有H₂S的空氣生成了Ag₂S的緣故，該反應(yīng)的還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1．在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑銀器變亮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Ag₂S+2Al+6H₂O=6Ag+3H₂S↑+2Al（OH）₃↓，食鹽水的作用為作電解質(zhì)溶液．
（2）圖1為電解精煉銀的示意圖，a（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．

（3）已知Ag₂CrO₄為磚紅色沉淀，K_sp（Ag₂CrO₄）=1×10^-12，K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，在Cl^-濃度為0.010mol/L，CrO₄^2-濃度為5.0×10^-3mol/L．用0.010mol/LAgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)開(kāi)始產(chǎn)生磚紅色沉淀時(shí)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明Cl^-是否完全沉淀？
（4）AgCl溶于氨水：AgCl+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺+Cl^-，平衡常數(shù)為K₁．室溫時(shí)，AgCl（s）的溶解度與氨水的起始濃度關(guān)系如圖2：
①隨著c（NH₃）增大，AgCl的溶解度開(kāi)始有明顯增大，然后增大較小，原因是開(kāi)始溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）很小，當(dāng)c（NH₃）增大，平衡向右移動(dòng)程度大，所以AgCl的溶解度有明顯增大；隨著溶解的進(jìn)行，溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）增大，對(duì) $\frac{K_1}{{{K_{sp}}（AgCl）}}$正反應(yīng)抑制程度大，當(dāng)c（NH₃）繼續(xù)增大，平衡向右移動(dòng)程度減小，所以AgCl的溶解度增大較小
②若氨水起始濃度c（NH₃）=2.0mol/L，AgCl在氨水中達(dá)到溶解平衡時(shí)c平衡（NH₃）=1.8mol/L．
③反應(yīng)Ag⁺+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺的平衡常數(shù)K₂的計(jì)算式為$\frac{{K}_{1}}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{0.1×0.1}{1.8×1{0}^{-10}×1．{8}^{2}}$．
（5）含Ag（NH₃）²⁺溶液可以吸收有毒的CO，生成微小黑色銀顆粒，放出的氣體既能使澄清石灰水變渾濁，又能使明礬溶液產(chǎn)生白色膠狀沉淀，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式2Ag（NH₃）₂++CO+H₂O=2Ag+CO₂↑+2NH₄⁺+2NH₃↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銀器接觸含有H₂S的空氣生成了Ag₂S書(shū)寫(xiě)氧化還原反應(yīng)方程式，據(jù)此判斷還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比；根據(jù)鋁、Ag₂S以及食鹽水構(gòu)成原電池分析；
（2）電解精煉銀時(shí)，粗銀作陽(yáng)極，若b極有少量紅棕色氣體生成，則b電極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮；
（3）根據(jù)K_sp（Ag₂CrO₄）=1×10^-12計(jì)算當(dāng)開(kāi)始產(chǎn)生磚紅色沉淀時(shí)計(jì)算溶液中銀離子濃度，再根據(jù)K_sp（AgCl）=1.8×10^-10判斷Cl^-是否完全沉淀；
（4）①開(kāi)始溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）很小，當(dāng)c（NH₃）增大，平衡向右移動(dòng)程度大，所以AgCl的溶解度有明顯增大；隨著溶解的進(jìn)行，溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）增大，對(duì)$\frac{K_1}{{{K_{sp}}（AgCl）}}$正反應(yīng)抑制程度大；
②若氨水起始濃度c（NH₃）=2.0mol/L，圖象可知，氨氣難度為2.0mol/L，溶解的AgCl濃度為0.1mol/L，消耗的氨氣為0.2mol/L，結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算得到，
                         AgCl+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺+Cl^-，
起始量（mol/L）          2.0          0                0
變化量（mol/L）          0.2           0.1             0.1
平衡量（mol/L）          1.8           0.1              0.1
③反應(yīng)Ag⁺+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺的平衡常數(shù)K₂=$\frac{c（Ag（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{c（A{g}^{+}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$=$\frac{c（Ag（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{c（A{g}^{+}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$×$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{{K}_{1}}{Ksp（AgCl）}$；
（5）含Ag（NH₃）²⁺溶液可以吸收有毒的CO，生成微小黑色銀顆粒位銀單質(zhì)，放出的氣體既能使澄清石灰水變渾濁為二氧化碳，又能使明礬溶液產(chǎn)生白色膠狀沉淀是促進(jìn)鋁離子水解正向進(jìn)行生成氫氧化鋁沉淀；

解答 解：（1）銀器接觸含有H₂S的空氣生成了Ag₂S，則反應(yīng)方程式為4Ag+2H₂S+O₂=2Ag₂S+2H₂O，則Ag為還原劑，氧氣為氧化劑，生成H₂O為還原產(chǎn)物，所以該反應(yīng)的還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1；
在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑銀器變亮，則鋁、Ag₂S以及食鹽水構(gòu)成原電池，其中鋁能還原出銀，同是生成氫氧化鋁和硫化氫，反應(yīng)的方程式為 3Ag₂S+2Al+6H₂O=6Ag+3H₂S↑+2Al（OH）₃↓，食鹽水的作用為作電解質(zhì)溶液；
故答案為：2：1； 3Ag₂S+2Al+6H₂O=6Ag+3H₂S↑+2Al（OH）₃↓；作電解質(zhì)溶液；
（2）電解精煉時(shí)，粗銀做陽(yáng)極，所以粗銀是a極；b電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成了紅棕色氣體是NO₂，電極反應(yīng)：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O，
故答案為：a；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O；
（3）析出沉淀時(shí)，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{K{\;}_{sp}（Ag{\;}_{2}CrO{\;}_{4}）}{c（CrO{{\;}_{4}}^{2-}）}}$=$\sqrt{\frac{1×10{\;}^{-12}}{5.0×10{\;}^{-3}}}$mol/L=$\sqrt{2}$×10^-5，所以溶液中的c（Cl^-）=$\frac{K{\;}_{sp}（AgCl）}{c（Ag{\;}^{+}）}$=$\frac{1.8×10{\;}^{-10}}{\sqrt{2}×10{\;}^{-5}}$=1.6×10^-5mol/L＞6×10^-5mol/L，則沒(méi)有完全沉淀，
答：Cl^-沒(méi)有完全沉淀；
（4）AgCl溶于氨水：AgCl+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺+Cl^-，平衡常數(shù)為K₁，開(kāi)始溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）很小，當(dāng)c（NH₃）增大，平衡向右移動(dòng)程度大，所以AgCl的溶解度有明顯增大；隨著溶解的進(jìn)行，溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）增大，對(duì)$\frac{K_1}{{{K_{sp}}（AgCl）}}$正反應(yīng)抑制程度大，當(dāng)c（NH₃）繼續(xù)增大，平衡向右移動(dòng)程度減小，所以AgCl的溶解度增大較小，
故答案為：開(kāi)始溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）很小，當(dāng)c（NH₃）增大，平衡向右移動(dòng)程度大，所以AgCl的溶解度有明顯增大；隨著溶解的進(jìn)行，溶液中c[Ag（NH₃）₂⁺]和c（Cl^-）增大，對(duì)$\frac{K_1}{{{K_{sp}}（AgCl）}}$正反應(yīng)抑制程度大，當(dāng)c（NH₃）繼續(xù)增大，平衡向右移動(dòng)程度減小，所以AgCl的溶解度增大較小；  
②若氨水起始濃度c（NH₃）=2.0mol/L，圖象可知，氨氣難度為2.0mol/L，溶解的AgCl濃度為0.1mol/L，消耗的氨氣為0.2mol/L，結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算得到，
                         AgCl+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺+Cl^-，
起始量（mol/L）          2.0          0                0
變化量（mol/L）          0.2           0.1             0.1
平衡量（mol/L）          1.8           0.1              0.1
故答案為：1.8mol/L；
③反應(yīng)Ag⁺+2NH₃?Ag（NH₃）²⁺的平衡常數(shù)K₂=$\frac{c（Ag（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{c（A{g}^{+}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$=$\frac{c（Ag（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{c（A{g}^{+}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$×$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{{K}_{1}}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{0.1×0.1}{1.8×1{0}^{-10}×1．{8}^{2}}$，
故答案為：$\frac{{K}_{1}}{Ksp（AgCl）}$=$\frac{0.1×0.1}{1.8×1{0}^{-10}×1．{8}^{2}}$；
（5）含Ag（NH₃）²⁺溶液可以吸收有毒的CO，生成微小黑色銀顆粒位銀單質(zhì)，放出的氣體既能使澄清石灰水變渾濁為二氧化碳，又能使明礬溶液產(chǎn)生白色膠狀沉淀是碳酸根離子和鋁離子雙水解反應(yīng)促進(jìn)鋁離子水解正向進(jìn)行生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Ag（NH₃）₂++CO+H₂O=2Ag+CO₂↑+2NH₄⁺+2NH₃↑，
故答案為：2Ag（NH₃）₂++CO+H₂O=2Ag+CO₂↑+2NH₄⁺+2NH₃↑；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了沉淀溶解平衡影響因素、溶度積常數(shù)計(jì)算、圖象數(shù)據(jù)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．