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难溶盐真的不发生置换反应吗

2023-01-15 08:50 作者:时间旅客A  | 我要投稿

根据初中的化学知识,金属活动性顺序表中相对活泼的金属可以把比它不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,例如铜和硫酸银反应

Cu + Ag2SO4 == CuSO4 + 2Ag

初中老师会说由于是盐溶液,那么难溶盐是不发生置换反应的,例如氯化银。可事实真的如此吗?首先,氯化银虽然难溶于水,但可以溶于氨水形成络合物 AgCl + 2NH3 == Ag(NH3)2Cl ,此时可以被活泼金属置换

(图左)  Zn + 2Ag(NH3)2Cl == Zn(NH3)4Cl2 + 2Ag  图右只有锌和氨水因此无现象

生成的银由于颗粒很小呈现灰黑色。那活泼金属能直接从氯化银中置换出银单质吗?

(图右) Fe + 2AgCl == FeCl2 + 2Ag  (图左) Fe + 2AgI == FeI2 + 2Ag 

可以看到难溶盐实际上是可以直接发生置换反应的,因为难溶盐并不是一点都不溶,所以仍有少量的银离子会进入溶液,但以这种方式反应速度缓慢。在铁和氯化银直接接触处还可以形成原电池,上图中铁和氯化银的反应主要就是通过原电池原理发生的(AgI能溶于过量的KI溶液中形成络合物)。此外初中教材上可从来没说难溶盐不发生置换反应,这个只是老师的所谓“补充知识点”,这口锅教材表示不背。对于极难溶的硫化银,可以加入盐酸来加快反应的进行

Fe + Ag2S + 2HCl == FeCl2 + H2S↑ + 2Ag
生成的气体使醋酸铅试纸变黑

但难溶盐的置换规则并不是只要满足金属活动性就可以,还要考虑条件电极电位。例如金属活动性较差的Cu和AgCl就不能在溶液中直接反应(熔融态可以),但Cu可以从AgCl的氨水溶液中置换出银。

在生活中,久置的银器可能会变黑,这是由于银和空气中的氧气以及微量的硫化氢共同作用生成了硫化银。此时可以使银器和锌或铝等活泼金属接触并放置于小苏打溶液中通过原电池反应使硫化银重新转化为银单质,此外高温灼烧也能使硫化银转化为银,从而使变黑的银器重新恢复光亮。

此外,硫酸钡也能和某些物质反应,例如在高温下可以被碳还原为硫化钡(图为碳还原硫酸钠,但反应原理类似)。


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