Question

15．化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是“火龍生字”．在成果展示現(xiàn)場(chǎng)，某同學(xué)用硝酸鉀的熱飽和溶液先在白紙上書寫“火”字，晾干后白紙上出現(xiàn)硝酸鉀晶體（見圖1）．用帶火星的木條接觸硝酸鉀晶體，就會(huì)觀察到白紙上寫過字的地方燃燒并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕跡（見圖2）．在場(chǎng)的同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣，并進(jìn)行了如下研究：

【提出問題】為什么附有硝酸鉀的白紙更容易燃燒？
【查閱資料】硝酸鉀受熱易分解，生成亞硝酸鉀（KNO₂）和一種常見的氣體單質(zhì)．
【猜想與假設(shè)】對(duì)于產(chǎn)生的是什么氣體，四位同學(xué)有如下猜測(cè)：
甲：二氧化氮； 乙：氮?dú)猓?nbsp;丙：氧氣； 丁：氫氣；
同學(xué)丙指出不可能是二氧化氮、氫氣，理由是：二氧化碳不是單質(zhì)、硝酸鉀中無氫元素．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】四位同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)對(duì)同學(xué)丙的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證，他們的操作方法是：將少量硝酸鉀晶體放在試管中加熱，把帶火星的木條放在試管中，觀察到的現(xiàn)象是木條復(fù)燃，說明同學(xué)丙的猜想正確．硝酸鉀分解的化學(xué)方程式是2KNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KNO₂+O₂↑．
【解釋與結(jié)論】白紙上寫過字的地方更容易燃燒的原因是：KNO₃分解出O₂與紙接觸更易燃燒
【反思與評(píng)價(jià)】為什么要用“硝酸鉀的熱飽和溶液”書寫文字？
已知硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度如表：

溫度/℃	20	40	60	80	100
溶解度/g	31.6	63.9	110	169	246

你對(duì)上述問題的解釋是：KNO₃溶解度隨溫度升高增大，熱飽和溶液會(huì)使紙上獲得較多的KNO₃，分解出更多的O₂．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；要證明生成了氧氣，可以使用帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)；促進(jìn)燃燒可以增大氧氣的濃度；根據(jù)硝酸鉀的溶解度進(jìn)行分析解答．

解答 解：【猜想與假設(shè)】：二氧化氮不是單質(zhì)，而硝酸鉀中不含有氫元素，不可能生成氫氣．
故答案為：二氧化氮不是單質(zhì)，硝酸鉀中不含有氫元素；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】：要證明生成氧氣，可以取硝酸鉀晶體放在試管中加熱，然后將帶火星的木條伸進(jìn)試管內(nèi)，觀察到木條復(fù)燃，證明生成的是氧氣；
故答案為：將少量硝酸鉀晶體放在試管中加熱，把帶火星的木條放在試管中；木條復(fù)燃；2KNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KNO₂+O₂↑；
【解釋與結(jié)論】：促進(jìn)燃燒可以增大氧氣的濃度，白紙上寫過字的地方更容易燃燒的原因是硝酸鉀晶體受熱分解生成氧氣，使寫過字的白紙附近氧氣的濃度增大；
【反思與評(píng)價(jià)】：根據(jù)表格可以看出，硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大，使用“硝酸鉀的熱飽和溶液”書寫文字，可以使更多的硝酸鉀晶體附著在白紙表面．
答案：
【猜想與假設(shè)】二氧化碳不是單質(zhì)，硝酸鉀中無氫元素
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將少量硝酸鉀晶體放在試管中加熱，把帶火星的木條放在試管中；木條復(fù)燃；2KNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KNO₂+O₂↑
【解釋與結(jié)論】KNO₃分解出O₂與紙接觸更易燃燒
【反思與評(píng)價(jià)】KNO₃溶解度隨溫度升高增大，熱飽和溶液會(huì)使紙上獲得較多的KNO₃，分解出更多的O₂

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及溶解度的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．