氯化銨是“侯氏制堿法”的副產(chǎn)品,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要用途。
回答下列問題:
(1)氯化銨的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①與等距離且最近的Cl-有
8
8
個(gè)。
②若氯化銨的密度為dg/cm3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞參數(shù)a=nm(用含d、NA的代數(shù)式表示)。
(2)銀氨溶液的配制,從電極反應(yīng)角度探究銀鏡反應(yīng)中物質(zhì)氧化性和還原性的變化進(jìn)行探究。
資料:
ⅰ.[Ag(NH3)2]+?[Ag(NH3)]++NH3 K1=10-3.81
[Ag(NH3)]+?Ag++NH3 K2=10-3.24
ⅱ.AgOH不穩(wěn)定,極易分解為黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):乙醛和AgNO3溶液水浴加熱無明顯現(xiàn)象;銀氨溶液水浴加熱無明顯現(xiàn)象;滴加乙醛的銀氨溶液水浴加熱,試管壁逐漸出現(xiàn)一層光亮的銀鏡。
有研究表明:配制銀氨溶液時(shí),AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,寫出生成Ag(NH3)2NO3的化學(xué)方程式 AgNO3+2NH3?H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O
AgNO3+2NH3?H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O
。
(3)甲同學(xué)查閱資料:銀鏡反應(yīng)時(shí),Ag+被還原成Ag。
①電極反應(yīng)式:
ⅰ.還原反應(yīng):Ag++e-=Ag
ⅱ.氧化反應(yīng):CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O
(堿性條件下)
②從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化:
ⅰ.隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱。
ⅱ.隨c(OH-)增大,乙醛還原性增強(qiáng)。
③補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證②中的分析。
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ.插入“飽和KNO3溶液”鹽橋,電流表指針偏轉(zhuǎn);
實(shí)驗(yàn)Ⅱ.電流穩(wěn)定后向右側(cè)燒杯滴加NaOH溶液,指針偏轉(zhuǎn)幅度增大;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ.電流再次穩(wěn)定后向左側(cè)燒杯滴加氨水,指針偏轉(zhuǎn)幅度減小。
乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅲ不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,理由是 可能是硝酸銀溶液中的
或O
2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱
可能是硝酸銀溶液中的
或O
2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱
。
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅳ |
往盛有銀氨溶液的試管中滴加濃氨水,無明顯現(xiàn)象,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱 |
聞到刺激性氣味,溶液略顯灰色,試管壁未見銀鏡 |
Ⅴ |
往盛有銀氨溶液的試管中滴加較濃的NaOH溶液至pH與實(shí)驗(yàn)Ⅳ相同,振蕩,溶液變渾濁,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱 |
試管壁立即出現(xiàn)銀鏡 |
①乙同學(xué)認(rèn)為通過實(shí)驗(yàn)Ⅳ能證明“隨c(Ag
+)降低,Ag
+氧化性減弱”,你認(rèn)為是否合理并說明原因
合理,
?Ag
++NH
3,,c(NH
3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag
+)降低,Ag
+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,Ag
+得電子未在試管壁析出,所以無法判斷
合理,
?Ag
++NH
3,,c(NH
3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag
+)降低,Ag
+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,Ag
+得電子未在試管壁析出,所以無法判斷
。
②分析實(shí)驗(yàn)Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH
-)增大,可能是-3價(jià)的N也參與了還原+1價(jià)的Ag。經(jīng)檢驗(yàn)該假設(shè)成立,實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象是
不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡;或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡
不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡;或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡
。
【答案】8;
;AgNO
3+2NH
3?H
2O=Ag(NH
3)
2NO
3+2H
2O;CH
3CHO-2e
-+3OH
-=CH
3COO
-+2H
2O;可能是硝酸銀溶液中的
或O
2等微粒作氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱;合理,
?Ag
++NH
3,,c(NH
3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag
+)降低,Ag
+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,Ag
+得電子未在試管壁析出,所以無法判斷;不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡;或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag
2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡