Question

AgNO₃是中学化学常用试剂，某兴趣小组设计如下实验探究其性质。

I. AgNO₃的热稳定性

AgNO₃受热易分解，用下图装置加热AgNO₃固体，试管内有红棕色气体生成，一段时间后，在末端导管口可收集到无色气体a。

(1)实验室检验气体a的方法为_______________________________________。

(2)已知B中只生成一一种盐，据此判断AgNO₃受热分解的化学方程式为______________。

(3)从安全角度考虑，上述实验装置存在一处明显缺陷，改进措施为______________________。II. AgNO₃与盐溶液的反应

(4)甲同学认为试管②中产生银镜是Fe²⁺所致，其离子方程式为_____________________；

乙同学认为要判断该观点正确，需增加如下实验，取2 mL0.5mol/L AgNO₃溶液于试营中，向其中满加几滴____________，若只产生白色远淀，证明甲同学观点正确。

(5)已知：AgSCN为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为__________________________(请从平衡移动的角度解释)。

(6)设计实验证明K_sp(AgI)_sp(AgSCN)。

限选试剂：0.1 mol/L AgNO₃溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN 溶液___________________________________________________________。

Answer

将带火星的木条放至导管口，木条复燃 2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑ A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶 Ag＋＋Fe2＋＝Ag＋Fe3＋ 0.5 mol/L (NH4)2SO4溶液 溶液中发生Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3使局部变红；振荡试管时，过量的Ag＋与SCN－反应生成AgSCN沉淀，降低了c(SCN－)，平衡逆向移动，溶液褪色 方案一：向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L KSCN溶液至不再有白色沉淀生成，向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。方案二：将等体积的0.1 mol/L KSCN溶液和0.1 mol/L KI溶液混合，向混合液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。

【解析】考查实验方案设计与评价，I.（1）根据实验，加热硝酸银，有红棕色气体产生，说明产生NO2，通过装置B后，在末端导管口可收集到无色气体，无色气体可能为氧气，检验氧气的方法是将带火星的木条放至导管口，木条复燃；（2）NO2与NaOH反应：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O，氧气能把NaNO2氧化成NaNO3，根据信息，B中只生成一种盐，说明氧气过量，根据得失电子数目守恒，Ag的化合价降低，推断出硝酸银受热分解的方程式为：2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑；（3）NO2能与NaOH发生反应，容易造成导管内的气体压强减小，容易引起倒吸，因此 A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶；（4）Ag＋的氧化性比Fe3＋强，因此发生Ag＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ag；根据②的实验现象以及若只产生白色沉淀，证明甲同学观点正确，推出所加溶液为0.5mol·L－1(NH4)2SO4；（5）溶液中发生Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3使局部变红；振荡试管时，过量的Ag＋与SCN－反应生成AgSCN沉淀，降低了c(SCN－)，平衡逆向移动，溶液褪色；（6）方案一：向盛有0.1 mol·L－1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol·L－1 KSCN溶液至不再有白色沉淀生成，向其中滴加0.1 mol·L－1 KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。方案二：将等体积的0.1 mol·L－1 KSCN溶液和0.1 mol·L－1 KI溶液混合，向混合液中滴加0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。