Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗初步探究硝酸鹽熱分解的規(guī)律。

（提出猜想）小組提出如下4種猜想：

甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2

丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2

(1)查閱資料得知，NO2可被NaOH溶液吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________。

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

（實驗操作）

(3)設(shè)計如圖裝置，用氮氣排盡裝置中空氣，其目的是_______；加熱Mg(NO3)2固體，AB裝置實驗現(xiàn)象是：________，說明有Mg(NO3)2固體分解了，有NO2生成。

(4)有同學(xué)提出可用亞硫酸鈉溶液檢驗是否有氧氣產(chǎn)生，但通入之前，還需在BD裝置間增加滴有酚酞的氫氧化鈉溶液，其作用是：_______。

(5)小組討論后認為即便通過C后有氧氣，僅僅用亞硫酸鈉溶液仍然難以檢驗，因為：______，改進的措施是可在亞硫酸鈉溶液中加入_______。

(6)上述系列改進后，如果分解產(chǎn)物中有O2存在，排除裝置與操作的原因，未檢測到的原因是______。（用化學(xué)方程式表示）

Answer 1

【答案】2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 不符合氧化還原反應(yīng)原理 避免對產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾 固體減少，產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液中有氣泡冒出 確保二氧化氮已被除盡，防止干擾氧氣的檢驗 亞硫酸鈉溶液與氧氣反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，難以判斷反應(yīng)是否發(fā)生了 幾滴酚酞試劑 4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O

【解析】

(1)NO2在堿性條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2；

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價升降相等判斷；

(3)為檢驗是否生成氧氣，應(yīng)將裝置內(nèi)的氧氣排盡；加熱Mg(NO3)2固體，固體質(zhì)量減小，如生成紅棕色氣體，則有NO2生成；

(4)亞硫酸鈉具有還原性，可被氧氣氧化，也可被二氧化氮氧化；

(5)亞硫酸鈉溶液與氧氣反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，結(jié)合亞硫酸鈉溶液呈堿性，硫酸鈉溶液呈中性判斷；

(6)如果分解產(chǎn)物中有O2存在，但沒有檢測到，可能原因是二氧化氮、氧氣與水反應(yīng)。

(1)NO2在堿性條件下自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得反應(yīng)的方程式為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；

(2)由于丙產(chǎn)物中化合價只有降低情況，沒有升高，不滿足氧化還原反應(yīng)的特征，不符合氧化還原反應(yīng)原理；

(3)為檢驗是否生成氧氣，應(yīng)將裝置內(nèi)的氧氣排盡，避免對產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾，加熱Mg(NO3)2固體，固體質(zhì)量減小，如生成紅棕色氣體，則有NO2生成；

(4)亞硫酸鈉具有還原性，可被氧氣氧化，也可被NO2氧化，通入之前，還需在BD裝置間增加滴有酚酞的氫氧化鈉溶液，可確保NO2已被除盡，防止干擾氧氣的檢驗；

(5)亞硫酸鈉溶液與氧氣反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，結(jié)合亞硫酸鈉溶液呈堿性，硫酸鈉溶液呈中性判斷，可滴加幾滴酚酞試劑，如溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明有氧氣生成；

(6)如果分解產(chǎn)物中有O2存在，但沒有檢測到，可能原因是NO2、O2與H2O反應(yīng)，發(fā)生方程式為4NO2+O2+2H2O=4HNO3或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。