Question

為了探究AgNO3的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學興趣小組設(shè)計了如下實驗。

Ⅰ. AgNO3的氧化性

將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag+除盡后，進行了如下實驗�？蛇x用試劑：KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。

⑴請完成下表：

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入 ，振蕩		存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入1~2滴KMnO4溶液，振蕩		存在Fe2+

 

【實驗結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為存在Fe2+和Fe3+

Ⅱ. AgNO3的熱穩(wěn)定性

用下圖所示的實驗裝置A加熱AgNO3固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體。當反應結(jié)束以后，試管中殘留固體為黑色。

Ⅱ.⑵裝置B的作用是 。

⑶經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為O2，其驗證方法是 。

⑷【查閱資料】Ag2O和粉末的Ag均為黑色；Ag2O可溶于氨水。

【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是：① Ag；② Ag2O；③ Ag和Ag2O。

【實驗驗證】該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體，進行了如下實驗。

實驗編號	操作	現(xiàn)象
a	加入足量氨水，振蕩	黑色固體不溶解
b	加入足量稀硝酸，振蕩	黑色固體溶解，并有氣體產(chǎn)生

 

【實驗評價】根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是 （填實驗編號）。

【實驗結(jié)論】根據(jù)上述實驗結(jié)果，得出AgNO3固體受熱分解的方程式為 。

【實驗拓展】取2.0g AgNO3樣品充分受熱分解，共收集到標況下氣體的體積為336mL，則樣品中AgNO3的百分含量為 。

 

Answer 1

（1）1~2滴KSCN溶液 溶液變血紅色 紫紅色褪去

（2）安全瓶 （或防止倒吸）

（3）用玻璃片蓋住集氣瓶口并取出，正放在桌面上，然后將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復燃則證明是O2

（4） b 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 ↑ + O2 ↑ 85％ （或0.85）

【解析】

試題分析： Ⅰ. ⑴中第一步操作對應的結(jié)論是存在Fe3+ ，由此可以知道加入的試劑為能與Fe3+ 發(fā)生顯色反應的KSCN溶液，現(xiàn)象是溶液變血紅色。而操作2加入高錳酸鉀溶液后，也得出了含有Fe2+ 離子的結(jié)論，由此可知該現(xiàn)象應該是使高錳酸鉀褪色了。

Ⅱ.⑵A裝置是加熱裝置，C裝置是洗氣裝置，如果AC直接相連，容易發(fā)生倒吸產(chǎn)生危險，因此B裝置的作用使起到防倒吸的目的。

⑶要驗證D中收集到的無色氣體為O2，可以充分利用O2助燃的性質(zhì)進行檢驗，具體操作是：用玻璃片蓋住集氣瓶口并取出，正放在桌面上，然后將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復燃則證明是O2。

⑷ 已知條件中Ag2O可溶于氨水，因此實驗a加入足量氨水，黑色固體不溶解，說明黑色固體為Ag單質(zhì)；而實驗b中加入足量稀硝酸，由于兩種固體均能夠溶于稀硝酸，因此固體溶解并長生氣體的現(xiàn)象只能說明含有部分Ag單質(zhì)，但不能確定是否含有Ag2O，因此不能確定固體成分是的實驗b。

由上述幾種實驗結(jié)果分析可得硝酸銀受熱分解產(chǎn)生了單質(zhì)Ag、NO2、O2。因此化學方程式為：2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 ↑ + O2 ↑。

根據(jù)硝酸銀受熱分解的化學方程式可知，n(NO2)=2/3 n(總氣體)= 2/3×0.336L/22.4L/mol=0.01mol，根據(jù)N原子守恒，n(AgNO3)=n(NO2)=0.01mol，因此w(AgNO3)= 0.01mol×170g/mol÷2.0g=0.85。因此硝酸銀的百分含量為85%。

考點：本題考查的是Fe價態(tài)、硝酸銀分解產(chǎn)物的探究實驗。