硫酸银是否溶于稀硝酸?
中学阶段,当学生学到鉴别氯离子与硫酸根离子时,经常会问的一个
问题是:当硝酸银溶液滴入硫酸钠溶液时,会生成硫酸银沉淀,再加
硝酸是否会溶解?
一、有关硫酸银的基础知识(来自于:)
硫酸银
硫酸银(Ag2SO4),无色结晶或白色结晶性粉末。遇光逐渐变黑色。溶于硝酸、氨水和浓
硫酸,慢慢地溶于125份水和71份沸水,不溶于乙醇。有刺激性。
性质
硫酸银
硫酸银,分子式为Ag2SO4。为白色细小斜方结晶性粉末,遇光分解变暗。易溶于氨水、硝
酸、和浓硫酸,微溶于水,不溶于乙醇。密封干燥避光保存。
安全性
在皮肤和粘膜上造成腐蚀影响,刺激皮肤和粘膜。
生态学数据该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
相关数据
硫酸银
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无可用
2、氢键供体数量:2
3、氢键受体数量:4
4、可旋转化学键数量:0
5、拓扑分子极性表面积(TPSA):74.6
6、重原子数量:7
7、表面电荷:2
8、复杂度:81.3
9、同位素原子数量:0
10、确定原子立构中心数量:0
11、不确定原子立构中心数量:0
12、确定化学键立构中心数量:0
13、不确定化学键立构中心数量:0
14、共价键单元数量:3
制备方法
1.将硝酸银溶于热水中,再溶于硫酸铵水溶液中。过滤后,加热,将此热溶液加到热的硝酸
银溶液中。经冷却,吸滤出硫酸银结晶,再经水洗、干燥即可。
2.将纯净的硝酸银结晶溶于少量水中,再向其中加入硫酸(1∶2),将析出的硫酸银结晶经离
心分离出来,并转移到铂皿中,用热的浓硫酸将其溶解,加热煮沸以除去其中可能存在的硝
酸。冷却以析出硫酸氢盐的结晶,用离心法分离出结晶,并置于铂皿中用水处理。此时在放
热的同时,即生成细粉状的硫酸银结晶。用冷蒸馏水进行倾析洗涤,直至洗涤水不显酸性为
止。将结晶分离出来,在110℃下干燥。在上述所有操作中,必须防止强光照射,应尽可能
避光进行。
法3-1
3.用少量蒸馏水溶解硝酸银,再加入过量的硫酸,即得到酸式硫酸银与酸的混合溶液,将溶
液加热,蒸出硝酸。
法3-2
至大量烟冒出(硫酸开始分解出三氧化硫),硝酸基本赶尽,停止加热,在溶液中加入蒸
馏水,由于酸度降低,硫酸银析出,用水洗涤后干燥即可。
法4
4.将分析纯的硝酸银的热溶液与化学纯硫酸铵的热溶液混合,冷却结晶,过滤结晶中加入
氨水生成银氨络离子,再加硫酸沉淀出硫酸银,用水洗涤结晶,干燥,即得分析纯硫酸银。
主要用途
1.用于亚硝酸盐、钒酸盐、磷酸盐和氟的比色测定。测定乙烯以及水质分析中钴和铬的测定。
2.用作分析试剂,如测定水中化学耗氧量时用作催化剂。
二、硫酸银为什么会溶于硝酸?
对硫酸、硫酸氢根和硝酸的酸性大小比较,有硫酸〉硝酸〉硫酸氢根
根据强酸制弱酸和复分解反应要有沉淀等生成的原则(实质上是强电解质制弱电解
质),硫酸银加上硝酸不能得到硝酸银和硫酸,因为,首先,硝酸银是可溶的,而且溶解度
非常大,而硫酸银仅仅是微溶的,即生成物没有沉淀、气体或水生成;其次,硫酸的酸性比
硝酸强(不过这点在以水为反应介质时不是主要原因,因为水是硫酸和硝酸的拉平试剂,即
在水中,难以分辨硫酸和硝酸的酸性强弱)。
在中学阶段,由于知识的局限,我们经常强调硫酸是强酸,在水中完全电离,然而这个
说法是不正确的。硫酸的第一步电离的的确是完全的,但是第二步硫酸氢根的电离不完全,
硫酸氢根只是一个比较强的弱酸,酸性和磷酸差不多:
HSO4-=H++SO42-(可逆)
也就是说硫酸根可以与氢离子结合,生成硫酸氢根这种弱电解质。正如前面所说,复分
解反应的实质是生成弱电解质,所以硫酸银会与硝酸发生某程度上的反应。
查表可知硫酸银的溶度积为
Ag2SO4=2Ag++SO42-(可逆)(1)K1=1.20*10^-5
硫酸氢根的电离平衡常数为
HSO4-=H++SO42-(可逆)(2)K2=1.20*10^-3
反应Ag2SO4+H+=2Ag++HSO4-(可逆)(3)K3
相当于上面两个反应(1)、(2)相加。
解得反应(3)的相对平衡常数K3=K1*K2=0.01
增大反应物中的H+有利于平衡向右移动,促使硫酸银溶解。
也就是说虽然硫酸银在硝酸中的溶解度会增大。
三、硫酸银溶于硝酸的相关文献资料
——重要无机化
学反应(第三版)(上海科技)
——化学物质
辞典(马世昌主编)(山西科学技术出版社
1999)
——化工大辞典(科学技术文献出版社
2005)
——化学辞典(周公度主编)(化学工业
2004)
——无
机化学
丛
书·第
六卷.
卤素.
铜分
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