Question

固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO₃)₂為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg(NO₃)₂、NO₂、O₂   乙：MgO、NO₂、O₂  丙：Mg₃N₂、O₂     丁：MgO、NO₂、N₂

（1）實驗前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是____            ________。

查閱資料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（2）實驗過程

①取器連接后，放人固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管（A），觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明_                                    _______

② 稱取Mg(NO₃)₂固體3 . 79 g置于A中，加熱前通人N₂以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是________；關(guān)閉K，用酒精燈加熱時，正確操作是先________然后固定在管中固體部位下加熱。

③ 觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D 中未見明顯變化。

④ 待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為1.0g

⑤ 取少量剩余固體于試管中，加人適量水，未見明顯現(xiàn)象。

（3）實驗結(jié)果分析討論

① 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_______是正確的。

② 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O₂，因為若有O₂，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：_________________    ____（填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會退去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O₂存在，未檢側(cè)到的原因是_____________________。

③ 小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝里進一步研究。

 

Answer 1

【答案】

（1）不符合氧化還原反應(yīng)原理（2分）

（2）①裝置氣密性良好（2分）

②避免對產(chǎn)物O₂的檢驗產(chǎn)生干擾（2分）；移動酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管（2分）

（3）①乙 （2分）        ②2Na₂SO₃ + O₂ = 2Na₂SO₄（2分）

O₂在通過裝置B時已參與反應(yīng)（2分）

【解析】

試題分析：本題考查Mg(NO)₃加熱分解后的產(chǎn)物的探究，以及實驗基本操作。

（1）Mg(NO₃)₂中Mg、N、O的化合價分別為＋2、＋5、－2價，NO₂、N₂、Mg₂N₃中氮的化合價分別為＋4、0、－3價，O₂中氧的化合價是0價。故甲、乙、丙中元素的化合價“有升有降”，符合氧化還原反應(yīng)特點。而丁猜想只有化合價的降低，沒有化合價的升高，該猜測不成立。

（2）最后一個裝置中有氣泡，說明整個裝置氣密性良好。N₂將裝置中的空氣趕出的目的，是防止對分解產(chǎn)物的O₂的檢驗超成干擾。加熱操作是先預(yù)熱，再集中加熱。

（3）①Mg(NO₃)₂易溶于水，Mg₃N₂能夠與水反應(yīng)：Mg₃N₂＋6H₂O＝3Mg(OH)₂↓＋2NH₃↑，MgO難溶于水。將固體溶于水，未見明顯現(xiàn)象，故乙猜想正確。

②Na₂SO₃為弱酸強堿鹽，SO₃^2-水解溶液呈堿性：SO₃^2-＋H₂OHSO₃^-＋OH^-，溶液顏色退去，說明氧氣能夠氧化Na₂SO₃為Na₂SO₄：2Na₂SO₃＋O₂＝2Na₂SO₄。

未檢驗到氧氣，則是由于NO₂、O₂與水共同作用可以產(chǎn)生HNO₃，被NaOH吸收，導(dǎo)致無法檢驗O₂的存在。

考點：考查化學(xué)實驗的設(shè)計與評價