Question

某校化學興趣小組的同學對硝酸鹽的受熱分解進行探究．他們設計了如下裝置分別加熱了Ca（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃三種固體．（加熱及夾持裝置未畫出）
（1）甲同學加熱的是Ca（NO₃）₂．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中產(chǎn)生氣泡，部分石蕊試液被壓至裝置③中；用帶火星的木條檢驗②中的氣體，木條復燃；分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素，且顯+3價．請寫出Ca（NO₃）₂受熱分解后生成產(chǎn)物的化學式：

 

、

 

．
（2）乙同學加熱的是Cu（NO₃）₂．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中消失．石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色，液體幾乎不被壓至裝置③中．裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�．請寫出Cu（NO₃）₂受熱分解的化學方程式：

 

；
（3）丙同學加熱的是AgNO₃．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中氣泡部分消失，剩余的氣體也能使帶火星的木條復燃．石蕊試液也逐漸變?yōu)榧t色，有少量液體被壓至裝置③中．裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�．丙同學據(jù)此寫出了AgNO₃受熱分解可能的兩種化學方程式：
（Ⅰ）4AgNO₃

△   .

2Ag₂O+4NO₂↑+O₂↑，（Ⅱ）2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
Ⅰ、Ⅱ中正確的是

 

，并說明理由：

 

．請你設計一個簡單的實驗證明你的結(jié)論是正確的：

 

．
（4）由上述3個實驗的結(jié)果，請你推測硝酸鹽受熱分解的規(guī)律：

 

．
（5）標況下如丙同學操作，稱量a g硝酸銀，受熱完全分解后，讀取量筒體積為b mL，求硝酸銀的分解率：

 

（化簡成整數(shù)比例關(guān)系，可不用化成小數(shù)）

Answer 1

考點：含氮物質(zhì)的綜合應用

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）木條復燃，說明生成物有氧氣，分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素且顯+3價，說明生成物有亞硝酸鹽；
（2）裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中消失，說明生成物有二氧化氮和氧氣，裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�，說明生成物有氧化銅，請然后根據(jù)質(zhì)量守恒配平；
（3）根據(jù)反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃來分析；根據(jù)金屬單質(zhì)與濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，而金屬氧化物與硝酸反應不產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體；
（4）根據(jù)硝酸鹽中金屬的活潑性不同，產(chǎn)物也不同；
（5）根據(jù)2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃計算．

解答： 解：（1）用帶火星的木條檢驗②中的氣體，木條復燃，說明生成物有氧氣；分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素，且顯+3價，說明生成物有亞硝酸鹽，即生成Ca（NO₂）₂；
故答案為：Ca（NO₂）₂、O₂；
（2）加熱的是Cu（NO₃）₂．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中消失，石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色，液體幾乎不被壓至裝置③中，說明二氧化氮、氧氣恰好與水反應生成硝酸，裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�，說明生成氧化銅，則方程式為：2Cu（NO₃）₃

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
故答案為：2Cu（NO₃）₃

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）根據(jù)反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知；反應Ⅰ產(chǎn)生的氣體恰好反應，反應Ⅱ產(chǎn)生的氣體中氧氣過量，所以Ⅱ正確，如果Ⅰ正確，則裝置②中的氣泡應全部消失，不會有液體被壓至裝置③中，
Ag與濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，而Ag₂O與硝酸反應不產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，所以向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，
故答案為：Ⅱ；如果Ⅰ正確，則裝置②中的氣泡應全部消失，不會有液體被壓至裝置③中；　向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體；
（4）硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物可能與硝酸鹽中金屬的活潑性不同有關(guān)；
故答案為：硝酸鹽中金屬的活潑性不同．
（5）已知2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，分解生成的二氧化氮和氧氣通入水，反應為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，
把兩個方式合在一起消去二氧化氮，總方程為：4AgNO₃+2H₂O

△   .

4Ag+4HNO₃+O₂↑，
已知讀取量筒體積為b mL，則氧氣為bmL，n（O₂）=

b

22.4

×10^-3mol，分解的AgNO₃為

4b

22.4

×10^-3mol，則硝酸銀的分解率為

4b 22.4 ×10-3×170

a

×100%=

85b

28a

%；
故答案為：

85b

28a

%．

點評：本題主要考查了硝酸鹽的受熱分解產(chǎn)物的確定，注意根據(jù)實驗現(xiàn)象確定反應產(chǎn)物，難度中等，注意原子守恒在書寫方程式時的應用．