分析 本題主要是探究硝酸鎂分解產物的成分,重點是設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,據此分析解答;
①根據氧化還原反應中化合價有升高,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)定結構;各裝置中都有氧氣,避免空氣中氧氣干擾實驗;
③根據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根據質量守恒進行判斷;
⑦根據以上分析可知,硝酸鎂分解生成氧化鎂、二氧化氮和氧氣,據此寫出反應的方程式;
⑧空氣中有氧氣,能夠將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉導致溶液質量增加
解答 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)定結構,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物氧氣檢驗的干擾,
故答案為:;避免對分解產物O2的檢驗產生干擾;
③步驟Ⅲ中,裝置A內若出現了紅棕色氣體,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,則證明反應產物中有氧氣,涉及的反應有: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+H2O?NaHSO3+NaOH、亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,導致溶液褪色,
故答案為:C中紅色溶液中有氣泡冒出,D中溶液褪色;Na2SO3+H2O?NaHSO3+NaOH、2Na2SO3+O2=2Na2SO4;
⑥稱取3.7gMg(NO3)2固體,反應后剩余1g固體,B中增重2.3g為二氧化氮質量,D、E增重的為氧氣,質量為0.4g,總質量恰好為3.7g,說明反應產物中不會有氮氣生成,
故答案為:Mg(NO3)2的質量與剩余固體、NO2、O2的質量之和相等,已符合質量守恒定律;
⑦取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未出現明顯現象,說明反應產物中沒有氮化鎂和亞硝酸鎂,只能為氧化鎂,結合其它分析可知,硝酸鎂分解生成氧化鎂、二氧化氮氣體和氧氣,反應方程式為:2Mg(NO3)2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2MgO+4NO2↑+O2↑,
故答案為:2Mg(NO3)2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2MgO+4NO2↑+O2↑;
⑧裝置F的作用是吸收空氣中氧氣,避免干擾實驗測定,由于亞硫酸鈉與空氣中氧氣反應生成硫酸鈉,導致試管F中溶液質量增加,
故答案為:吸收空氣進入的O2所致.
點評 本題考查了性質實驗方案的設計,題目難度中等,明確實驗原理及化學實驗基本操作方法為解答關鍵,注意掌握物質的性質及檢驗方法,試題側重考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
元素代號 | A | B | D | E | G | H | I | J |
化合價 | -1 | -2 | +4、-4 | +4、-2 | +5、-3 | +3 | +2 | +1 |
原子半徑/nm | 0.071 | 0.074 | 0.077 | 0.102 | 0.110 | 0.143 | 0.160 | 0.186 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:多選題
A. | 需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應 | |
B. | 放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生 | |
C. | 反應是放熱還是吸熱,取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小 | |
D. | 在一定條件下,某可逆反應正向是吸熱反應,則其逆向必是放熱反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 該反應的△H>0 | |
B. | 恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小 | |
C. | 升高溫度,逆反應速率減小 | |
D. | 該反應化學方程式CO+H2O(g)$?_{高溫}^{催化劑}$CO2+H2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 7.35 mol/L | B. | 8.70 mol/L | C. | 10.05 mol/L | D. | 11.40 mol/L |
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