Question

（14分）固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產物，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）實驗前，小組成員經討論認定猜想丁不成立，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儀器連接后，放入固體試劑之前，關閉k，微熱硬質玻璃管（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，加熱前通入N2以驅盡裝置內的空氣，其目的是 ；關閉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，測得剩余固體的質量為1.0g

⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。

（3）實驗結果分析討論

①根據實驗現(xiàn)象和剩余固體的質量經分析可初步確認猜想 是正確的。

②根據D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學認為不能確認分解產物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應： （填寫化學方程式），溶液顏色會褪去；小組討論認定分解產物中有O2存在，未檢測到的原因是 。（用化學方程式表示）

③小組討論后達成的共識是上述實驗設計仍不完善，需改進裝置進一步研究。

 

Answer 1

（1） 不符合氧化反應反應原理(或只有元素的化合價降低，無元素的化合價升高或電子不守恒)；

（2） ①裝置氣密性良好；②排除裝置中的空氣，避免對產物O2的檢驗產生干擾；先移動酒精燈給硬質玻璃管均勻加熱，然后固定酒精燈在玻璃管藥品部位對著藥品部分集中加熱；（3） ① 乙；② 2Na2SO3+ O2 =2Na2SO4 4NO2+ O2+H2O=4HNO3；

【解析】

試題分析：（1）實驗前，小組成員經討論認定猜想丁不成立，理由是在產物中只有元素的化合價降低，無元素的化合價升高或電子不守恒，或說不符合氧化反應反應原理，（2）①儀器連接后，放入固體試劑之前，關閉k，微熱硬質玻璃管（A），觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明裝置氣密性良好；②稱取Mg(NO3)2固體3.79 g置于A中，加熱前通入N2以驅盡裝置內的空氣，其目的是排除裝置中的空氣，避免對產物O2的檢驗產生干擾；關閉K，用酒精燈加熱時，正確操作是先移動酒精燈給硬質玻璃管均勻加熱，然后固定在管中固體部位下加熱。（3）①若分解固體產物是Mg3N2，則加水會既有白色沉淀，也有刺激性氣味的氣體產生，與實驗現(xiàn)象不符合；排除丙；再根據產生固體的質量計算可知與乙符合，與甲違背，因此通過實驗現(xiàn)象和剩余固體的質量經分析可初步確認猜想乙的是正確的。②根據D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學認為不能確認分解產物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應：2Na2SO3+ O2 =2Na2SO4 ；溶液顏色會褪去；小組討論認定分解產物中有O2存在，未檢測到的原因是4NO2+ O2+H2O=4HNO3。

考點：考查固體硝酸鹽受熱分解產物的檢驗方法及操作的知識。