Question

固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象，擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg(NO3)2、NO2、O2           乙：MgO、NO2、O2 

丙：Mg3N2、O2                    �。篗gO、NO2、N2

（1）實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是            。

查閱資料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,針對(duì)甲、乙、丙猜想，設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程

①取器連接后，放人固體試劑之前，關(guān)閉K，微熱硬質(zhì)玻璃管（A），觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明                            。

② 稱(chēng)取Mg(NO3)2固體3. 79 g置于A中，加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是________；關(guān)閉K，用酒精燈加熱時(shí)，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(jiàn)明顯變化。

④ 待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱(chēng)量，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0g

⑤ 取少量剩余固體于試管中，加人適量水，未見(jiàn)明顯現(xiàn)象。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論

① 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_______是正確的。

② 根據(jù)D 中無(wú)明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因?yàn)槿粲蠴2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)          （填寫(xiě)化學(xué)方程式），溶液顏色會(huì)退去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢側(cè)到的原因是     。

③ 小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善，需改進(jìn)裝里進(jìn)一步研究。

 

Answer 1

（1）不符合氧化還原反應(yīng)原理

（2）①裝置氣密性良好

     ②避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管

（3）①乙   ②2Na2SO3+ O2 = 2Na2SO4   O2在通過(guò)裝置B時(shí)已參與反應(yīng)

【解析】（1）若產(chǎn)物是MgO、NO2 、N2。元素的化合價(jià)只有降低的沒(méi)有升高的不符合氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升高與降低的總數(shù)相等的原則。

（2）①儀器連接后，放入固體試劑之前，關(guān)閉K，微熱硬質(zhì)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，不漏氣。若漏氣。E中就不會(huì)觀察到有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生。②稱(chēng)取Mg(NO3)2固體3.79 g置于A中，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目是驅(qū)趕裝置中的空氣，避免空氣中的成分對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾。關(guān)閉K，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管，使之均勻受熱，然后固定在管中固體部位下加熱。以防受熱不均勻發(fā)生爆炸事故。觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn)，說(shuō)明產(chǎn)生了NO2氣體，排除了丙存在的可能。

（3）①n{Mg(NO3)2}=m/M= 3.79 g÷148g/mol=0.0256mol，n(MgO)=n(Mg)=n{Mg(NO3)2．則m(MgO)= 0.0256mol×40g/mol=1.0g

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想是乙正確的。

 ②若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4溶液顏色會(huì)褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測(cè)到的原因是4NO2 + O2+ 2H2O = 4HNO3，HNO3被NaOH溶液吸收，故檢測(cè)不到其存在。