Question

15．銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現代在電池和照相器材等領域亦有廣泛應用．回答下列問題：
（1）久存的銀制品表面會變黑，失去銀白色光澤，原因是Ag與空氣中微量H₂S反應生成黑色的Ag₂S．
（2）已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，若向50mL0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol•L^-1的鹽酸，混合后溶液中Ag⁺的濃度為1.8×10^-7mol•L^-1，pH為2．
（3）AgNO₃光照易分解，生成Ag和紅棕色氣體等物質，其光照分解反應的化學方程式為2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
（4）如圖所示原電池正極的反應式為Ag⁺+e^-=Ag．

Answer 1

分析 （1）長期放置在空氣中的銀制品，其表面會逐漸變黑，這是由于銀和空氣中的微量硫化氫發生了反應生成黑色的Ag₂S；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸銀和HCl發生反應AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根據方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$；實際上氫離子不參加反應，則溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，
溶液的pH=-lgc（H⁺）；
（3）紅棕色氣體是NO₂，該反應中Ag元素化合價由+1價變為0價、N元素化合價由+5價變為+4價，根據氧化還原反應知，還有元素失電子化合價升高，只能是O元素失電子生成O₂，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式；
（4）該原電池中，Cu的活動性大于Ag，Cu易失電子發生氧化反應，所以Cu是負極、Ag是正極，正極上銀離子得電子發生還原反應．

解答 解：（1）長期放置在空氣中的銀制品，其表面會逐漸變黑，這是由于銀和空氣中的微量硫化氫發生了反應生成黑色的Ag₂S，故答案為：Ag與空氣中微量H₂S反應生成黑色的Ag₂S；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸銀和HCl發生反應AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根據方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1{0}^{-3}}$mol/L=1.8×10^-7mol/L；實際上氫離子不參加反應，則溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，
故答案為：1.8×10^-7；2；
（3）紅棕色氣體是NO₂，該反應中Ag元素化合價由+1價變為0價、N元素化合價由+5價變為+4價，根據氧化還原反應知，還有元素失電子化合價升高，只能是O元素失電子生成O₂，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式為2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑，故答案為：2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑；
（4）該原電池中，Cu的活動性大于Ag，Cu易失電子發生氧化反應，所以Cu是負極、Ag是正極，正極上銀離子得電子發生還原反應，電極反應式為Ag⁺+e^-=Ag，故答案為：Ag⁺+e^-=Ag．

點評 本題為2015年海南省高考題，考查原電池原理、氧化還原反應、pH計算、溶度積常數等知識點，綜合性較強，明確正負極判斷及其發生的反應、溶度積常數含義、氧化還原反應本質等知識點即可解答，注意（2）題要進行過量計算，為易錯點．