4.
为检验溶液中是否含有\(\rm{Cl^{-}}\),某同学采用向溶液中先加\(\rm{HNO_{3}}\),再加\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液的实验
方案,若有白色沉淀生成,则证明有\(\rm{Cl}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)
。对此结论,有人提出了质疑,设计了如下探 究性实验。 实验一:向\(\rm{Na}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)溶液中滴加\(\rm{AgNO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液
\(\rm{(1)}\)实验一中产生沉淀的离子方程式为___________________________。
\(\rm{(2)}\)学生设计了如下表格对实验一进行理论计算推理,请完成表格\(\rm{(}\)表中不要留空格\(\rm{)}\)。
已知:\(\rm{25℃}\)时,
\(\rm{Ag_{2}SO_{4}(s)⇌ 2Ag^{+}(aq) + SO_{4}^{2-}(aq)}\) \(\rm{K = 1.2×10^{-5}}\)
\(\rm{AgCl(s)⇌ Ag^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)}\) \(\rm{K = 1.8×10^{-10}}\)
若向\(\rm{1mL}\)某溶液中加入\(\rm{3}\)滴\(\rm{0.1 mol·L^{-1} AgNO_{3}}\)溶液,结合上面数据,下列推理合理的是___________\(\rm{(}\)填字母序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)混合液中\(\rm{c(SO_{4}^{2-}) = 0.1 mol·L^{-1}}\)时不会产生\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)沉淀
\(\rm{b.}\)混合液中\(\rm{c(SO_{4}^{2-}) = 1 mol·L^{-1}}\)时不会产生\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)沉淀
\(\rm{c.}\)无论\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)浓度如何都会产生\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)沉淀
\(\rm{d.}\)若使用\(\rm{0.01 mol·L^{-1} AgNO_{3}}\)溶液,可基本排除\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)对\(\rm{Cl^{-}}\)检验构成的干扰
\(\rm{(3)}\)将实验一中编号\(\rm{③}\)中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分\(\rm{Ag^{+}}\)应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。
实验二:
对于\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)溶于硝酸的原因提出了如下假设,请补全假设一。\(\rm{(}\)已知:\(\rm{H_{2}SO_{4}=H^{+}+HSO_{4}^{-}}\)、\(\rm{HSO_{4}^{-}⇌ H^{+}+SO_{4}^{2-}}\);假设二可能的原因是\(\rm{NO_{3}^{-}}\)与\(\rm{Ag^{+}}\)形成配位化合物\(\rm{)}\)
假设一:_________________________。
假设二: \(\rm{NO_{3}^{-}}\)对\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)溶解起作用。
\(\rm{(4)}\)从下列限选试剂中选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和结论。\(\rm{(}\)限选试剂:\(\rm{Ag}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)固体、浓\(\rm{HNO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)、\(\rm{NaNO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)饱和溶液、\(\rm{CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)固体\(\rm{)}\)______________________________。
\(\rm{(5)}\)通过\(\rm{(4)}\)的实验,若证实假设一成立,请用平衡理论解释\(\rm{Ag_{2}SO_{4}}\)溶解的原因:____。