10.
某化學興趣小組的同學為探究Fe(NO
3)
2等硝酸鹽熱分解產(chǎn)物和產(chǎn)物的性質(zhì),他們開展了如下探究性學習.
Ⅰ.查閱資料:金屬的活潑性不同,其硝酸鹽分解產(chǎn)物不同,依據(jù)金屬活動順序:
(1)K→Na等活潑金屬的硝酸鹽分解生成亞硝酸和氧氣,
如:2NaNO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO
2+O
2↑;
(2)Mg→Cu等較活潑金屬的硝酸鹽分解生成氧化物、NO
2和O
2,如:2Cu(NO
3)
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO
2↑+O
2↑;
(3)Hg以后不活潑金屬的硝酸鹽分解生成金屬、NO
2和O
2,如:2AgNO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO
2↑+O
2↑.
Ⅱ.實驗探究,在實驗的基礎上得到相關(guān)結(jié)論:
【實驗一】探究Fe(NO
3)
2熱分解固體產(chǎn)物中Fe元素的價態(tài).該小組甲同學將Fe(NO
3)
2熱分解固體產(chǎn)物溶于足量的稀H
2SO
4,將得到的溶液分成兩份,進行以下探究實驗.
(1)提出猜想:
猜想一:Fe元素只顯+2價;
猜想二:Fe元素只顯+3價;
猜想三:Fe元素既有+2價又有+3價.
(2)實驗操作:①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②向另一份溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液.
(3)實驗現(xiàn)象:實驗①溶液呈血紅色;實驗②溶液不褪色.
(4)實驗結(jié)論:猜想二成立,F(xiàn)e(NO
3)
2分解的化學方程式是4Fe(NO
3)
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe
2O
3+8NO
2↑+O
2↑.
【實驗二】探究Fe(NO
3)
2熱分解氣體產(chǎn)物的性質(zhì).乙、丙同學進行了如圖所示的實驗(收集時操作恰當,幾乎沒有空氣):
實驗步驟:①連接儀器;②檢查裝置氣密性;③取一定質(zhì)量Fe(NO
3)
2裝于大試管中,并重新連接好儀器;④加熱;⑤…
(1)乙同學使用Ⅰ裝置收集氣體,恰好收集到27mL紅棕色氣體
(2)丙同學取等質(zhì)量的Fe(NO
3)
2在同樣條件下熱分解,并使用Ⅱ裝置收集氣體產(chǎn)物,可收集到4 mL氣體.
【實驗三】探究固體混合物的組成和特征.
(1)丁同學取KNO
3、Cu(NO
3)
2、Fe(NO
3)
2的混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體,則KNO
3、Cu(NO
3)
2、Fe(NO
3)
2的物質(zhì)的量之比可能是B(填選項字母).
A.1:2:3 B.1:2:2 C.2:1:3 D.3:8:5
(2)若取按上述比例混合的固體硝酸鹽1mol溶于200mL 3mol•L
-1的硫酸中,再向溶液中加入銅片,可溶解的銅的最大質(zhì)量為28.8 g.