【題目】學(xué)習(xí)小組擬通過實驗,探究Mg(NO3)2受熱分解的產(chǎn)物.
小組猜想:。腆w產(chǎn)物可能有Mg(NO2)2、MgO、Mg3N2中的一種或幾種
ⅱ.氣體產(chǎn)物可能有NO2、N2、O2中的一種或幾種
查得相關(guān)資料:a.Mg(NO2)2、Mg(NO3)2易溶于水,MgO難溶于水.
b.2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
c.Mg3N2+6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3↑
針對以上猜想,設(shè)計了如圖所示實驗(圖中加熱、夾持儀器等裝置均省略):
進行實驗
Ⅰ.檢驗上述裝置氣密性.
Ⅱ.稱取3.7gMg(NO3)2固體,置入硬質(zhì)玻璃管A中,打開K,通入一段時間N2 , 并進行相關(guān)物質(zhì)質(zhì)量稱量
Ⅲ.關(guān)閉K,用酒精燈持續(xù)給裝置A加熱,過程中各裝置內(nèi)溶液均未倒吸入其它裝置.
Ⅳ.待Mg(NO3)2完全分解,裝置冷卻至室溫,打開K,再緩慢通入一會N2后并再稱量.稱得A中剩余固體質(zhì)量為1.0g,B、C、D、E、F中溶液質(zhì)量分別增加了2.3g、0.0g、0.1g、0.3g、0.05g.
Ⅴ.取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未出現(xiàn)明顯現(xiàn)象.
回答問題
①小組預(yù)測一定有O2生成,理由是 .
②N2的電子式是 , 步驟Ⅱ中,通入一段時間N2的目的是 .
③步驟Ⅲ中,裝置A內(nèi)若出現(xiàn)了紅棕色氣體,其化學(xué)式是 .
④裝置C中若紅色始終未褪,其設(shè)計的目的是 .
⑤實驗中發(fā)現(xiàn)Mg(NO3)2分解時有O2生成,其實驗現(xiàn)象是 , 用化學(xué)用語解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 .
⑥實驗中Mg(NO3)2分解沒有N2生成的理由是 .
⑦Mg(NO3)2分解的化學(xué)方程式是 .
⑧裝置F中溶液質(zhì)量增加的原因是 .
【答案】N元素化合價降低,則一定存在化合價升高的元素,只能為氧元素失去電子生成O2;;避免對分解產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾;NO2;驗證NO2是否被吸收干凈,防止NO2干擾后續(xù)對O2的檢驗;C中紅色溶液中有氣泡冒出,D中溶液褪色;Na2SO3+H2O?NaHSO3+NaOH、2Na2SO3+O2=2Na2SO4;Mg(NO3)2的質(zhì)量與剩余固體、NO2、O2的質(zhì)量之和相等,已符合質(zhì)量守恒定律;2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2↑+O2;吸收空氣進入的O2所致
【解析】解:①Mg(NO3)2受熱分解生成的氮化物中,N元素的化合價降低,則一定有化合價升高的元素,根據(jù)硝酸鎂的組成可知,只能為﹣2價的氧元素失去電子生成氧氣,故答案為:N元素化合價降低,則一定存在化合價升高的元素,只能為氧元素失去電子生成O2;
②氮氣分子中含有氮氮三鍵,氮原子最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為: ;
步驟Ⅱ中,通入一段時間N2 , 目的是用氮氣排出裝置中空氣避免對產(chǎn)物氧氣檢驗的干擾,故答案為: ;避免對分解產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾;
③步驟Ⅲ中,裝置A內(nèi)若出現(xiàn)了紅棕色氣體,則該紅棕色氣體為NO2 , 故答案為:NO2;
④裝置D用于檢驗氧氣,而二氧化氮能夠氧化亞硫酸鈉,影響了氧氣的測定,所以必須用裝置C驗證NO2是否被吸收干凈,防止NO2干擾后續(xù)對O2的檢驗,故答案為:驗證NO2是否被吸收干凈,防止NO2干擾后續(xù)對O2的檢驗;
⑤若裝置C中紅色溶液中有氣泡冒出,且試管D中亞硫酸鈉的酚酞溶液褪色,則證明反應(yīng)產(chǎn)物中有氧氣,涉及的反應(yīng)有:亞硫酸鈉水解溶液呈堿性,所以滴有酚酞的溶液顯示紅色:Na2SO3+H2ONaHSO3+NaOH、亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉:2Na2SO3+O2=2Na2SO4 , 導(dǎo)致溶液褪色,故答案為:C中紅色溶液中有氣泡冒出,D中溶液褪色;Na2SO3+H2ONaHSO3+NaOH、2Na2SO3+O2=2Na2SO4;
⑥稱取3.7gMg(NO3)2固體,反應(yīng)后剩余1g固體,B中增重2.3g為二氧化氮質(zhì)量,D、E增重的為氧氣,質(zhì)量為0.4g,總質(zhì)量恰好為3.7g,說明反應(yīng)產(chǎn)物中不會有氮氣生成,故答案為:Mg(NO3)2的質(zhì)量與剩余固體、NO2、O2的質(zhì)量之和相等,已符合質(zhì)量守恒定律;
⑦取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未出現(xiàn)明顯現(xiàn)象,說明反應(yīng)產(chǎn)物中沒有氮化鎂和亞硝酸鎂,只能為氧化鎂,結(jié)合其它分析可知,硝酸鎂分解生成氧化鎂、二氧化氮氣體和氧氣,反應(yīng)方程式為:2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2↑+O2↑,故答案為:2Mg(NO3)2 2MgO+4NO2↑+O2↑;
⑧裝置F的作用是吸收空氣中氧氣,避免干擾實驗測定,由于亞硫酸鈉與空氣中氧氣反應(yīng)生成硫酸鈉,導(dǎo)致試管F中溶液質(zhì)量增加,故答案為:吸收空氣進入的O2所致.
本題主要是探究硝酸鎂分解產(chǎn)物的成分,重點是設(shè)計實驗證明有氧氣生成,因NO2也有氧化性對氧氣的檢驗有干擾應(yīng)選擇NaOH溶液吸收除去并通過滴有酚酞的NaOH溶液檢驗有無完全除盡,利用Na2SO3溶液的堿性及還原性來檢驗氧氣的存在,原理是氧氣能氧化亞硫酸鈉溶液生成中性的硫酸鈉,另外考慮到空氣中有氧氣,故要排除空氣中氧氣的干擾,據(jù)此分析解答;①根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價有升高,一定也要降低角度進行判斷;②氮氣分子中含有氮氮三鍵,最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);各裝置中都有氧氣,避免空氣中氧氣干擾實驗;③根據(jù)二氧化氮為紅棕色氣體分析;④二氧化氮影響氧氣的檢驗,所以檢驗氧氣前先必須證明二氧化氮已經(jīng)除盡;⑤若C中紅色溶液中有氣泡冒出,D中溶液褪色,則證明產(chǎn)物中有氧氣;分別寫出亞硫酸鈉水解、亞硫酸鈉被氧氣氧化的方程式;⑥根據(jù)質(zhì)量守恒進行判斷;⑦根據(jù)以上分析可知,硝酸鎂分解生成氧化鎂、二氧化氮和氧氣,據(jù)此寫出反應(yīng)的方程式;⑧空氣中有氧氣,能夠?qū)喠蛩徕c氧化成硫酸鈉導(dǎo)致溶液質(zhì)量增加
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列互為同系物的物質(zhì)組是( )
A. 12C和13CB. O2和O3C. C2H5OH和CH3OCH3D. CH4和異丁烷
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)).現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為2L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物物質(zhì)的量隨時間變化關(guān)系如圖所示,則下列說法錯誤的是( )
A.前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=0.02mol/(Lmin)
B.反應(yīng)進行至25min時,曲線發(fā)生變化的原因可以是向容器中添加NO2(g)
C.若要達到與最后相同的化學(xué)平衡狀態(tài),在25min時還可以采取的措施是添加N2O4(g)
D.a、b、c、d四個點中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點成是b和d
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z是周期表中相鄰的三種短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為31,則X、Y、Z是 ( )
A. Mg Al Si B. Li Be Mg C. N O S D. P S O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在25℃時,向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化),反應(yīng)開始至2min末收集到氫氣1.12L(標(biāo)況),在此之后,又經(jīng)過4min鐵粉全部溶解.則:
(1)在前2min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是多少?
(2)在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是多少?
(3)前2min與后4min相比,反應(yīng)速率哪個較快?為什么?試解釋原因.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的敘述中,不正確的是( )
A.37Cl與39K具有相同的中子數(shù)
B. He和 He是兩種不同的核素
C.H3O+與OH﹣具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)
D.O22﹣與S2﹣具有相同的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】50mL 0.50molL﹣1鹽酸與50mL 0.55molL﹣1 NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng).通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱.
試回答下列問題:
(1)大小燒杯間填滿碎紙條的作用是;
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值將(填“偏大”、“偏小”或“無影響”),結(jié)合日常生活的實際該實驗在進行效果更好;
(3)實驗中改用60mL 0.50molL﹣1鹽酸與50mL 0.55molL﹣1 NaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量(填“相等”、“不相等”),簡述理由:;
(4)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會;用50mL 0.5mo1L﹣1NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在100mL的混合液中,硝酸和硫酸的物質(zhì)的量濃度分別是0.3molL﹣1、0.15molL﹣1 , 向該混合液中加入2.56g銅粉,加熱,待充分反應(yīng)后,所得溶液中銅離子的物質(zhì)的量濃度是( )
A.0.15 molL﹣1
B.0.225 molL﹣1
C.0.30 molL﹣1
D.0.45 molL﹣1
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