固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。已知KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三種硝酸鹽的熱分解反應(yīng)方程式如下：

I．2KNO32KNO2＋O2↑

II．2Cu(NO3) 2 2CuO＋4NO2↑＋O2↑

III．2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑

(1)某固體可能由KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3三種硝酸鹽中的一種或幾種組成。取適量該固體充分加熱，得到一定量氣體。若該氣體經(jīng)水充分吸收后，剩余氣體的體積在同溫同壓下為吸收前的1/6。 (忽略氧在水中的溶解)

①若該固體只是由一種鹽組成，則該鹽為             。

②若該固體是混合物，則該混合物的可能組成為                  。

(2)某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

【實驗步驟】

a．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。

b．稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中，先通入一段時間N2，再關(guān)閉k，用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管A。

c．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(zhì)量為1.0g 。

①步驟a的目的是                                           ；

②依據(jù)已知的三個方程式，再根據(jù)剩余固體的質(zhì)量寫出Mg(NO3)2熱分解方程式為：                      。

③若A中固體為AgNO3，用以上實驗裝置進行實驗時，D 中的現(xiàn)象為          ，用離子方程式表示出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因：_____________________          。

④從實驗安全的角度判斷該實驗裝置有無缺陷？若有，應(yīng)如何改進？                                                               。

 

【答案】

（1）①AgNO3  （2分） 

②KNO3和Cu(NO3)2 或 KNO3、Cu(NO3)2和AgNO3（答對一種情況即可得2分）

（2）①檢驗裝置氣密性（2分）

②2Mg(NO3) 2 2 Mg O＋4NO2↑＋O2↑（2分）

③溶液紅色變淺（甚至消失）（2分）  2SO32－+O2=2SO42－  （2分，若只寫出水解平衡移動不給分）

④有（1分）   應(yīng)在A和B之間加入防倒吸裝置（2分）

【解析】

試題分析：（1）①因為4NO2+O2+2H2O=4HNO3， KNO3受熱分解生成O2，不能被水吸收；Cu(NO3)2受熱分解生成NO2和O2，且V(NO2)∶V(O2)=4∶1，所以其生成的混合氣體可全溶于水；AgNO3受熱分解生成NO2和O2，且V(NO2)∶V(O2)=2∶1，則當(dāng)其溶于水時，O2過量，設(shè)NO2為 2aL，O2為a L，反應(yīng)前共3aL，溶于水后剩余O2為：aL－ 1/2aL = 1/2a L，剩余氣體的體積在同溫同壓下為吸收前的1/6,所以若該固體只是由一種鹽組成，為AgNO3。

②若由KNO3和Cu（NO3）2按物質(zhì)的量之比為1∶1組成的混合物也能符合題意。設(shè)KNO3和Cu（NO3）2分解得到的氣體體積分別為V1和V2。V1／（V1＋V2）＝1／6  V2＝5V1。由反應(yīng)方程式①和②可知KNO3和Cu（NO3）2的物質(zhì)的量之比為1∶1。(或由三種鹽組成，其中KNO3和Cu（NO3）2的物質(zhì)的量之比為1∶1，而AgNO3的物質(zhì)的量可任意變動，這也符合題意)。

（2）①放入固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管A，目的是檢驗裝置的氣密性。

②Mg(NO3)2固體3.7g物質(zhì)的量為0.025mol，剩余固體也應(yīng)含Mg元素，質(zhì)量1.0g，摩爾質(zhì)量為40g/mol，為MgO，類似于Cu(NO3)2分解的方程式：2Mg(NO3) 2 2 Mg O＋4NO2↑＋O2↑。

③若A中為AgNO3，分解生成的氣體通過NaOH溶液，剩余的氣體為O2，通入D中O2氧化SO32‾：2SO32－+O2=2SO42－，溶液由水解呈堿性的Na2SO3轉(zhuǎn)化為中性的Na2SO4，所以溶液紅色變淺（甚至消失）。

④NO2、O2與NaOH反應(yīng)氣體減少，壓強減小可能引起倒吸，所以應(yīng)在A和B之間加入防倒吸裝置。

考點：本題考查物質(zhì)的推斷及計算、化學(xué)方程式的書寫、基本操作、 實驗方案的分析。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

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為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(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）實驗前，小組成員經(jīng)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(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：
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（2）實驗過程
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
 

②稱取Mg（NO3）2固體3.7g置于A中，加熱前通入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，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(zhì)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(jié)果分析討論
①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想
 
是正確的．
②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：
 
（填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會退去；小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢側(cè)到的原因是
 
．
③小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝置進一步研究．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

  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為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(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）實驗前，小組成員經(jīng)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(shè)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(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，其目的是________；關(guān)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(zhì)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(jié)果分析討論

① 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想_______是正確的。

② 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：_____________________（填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會退去；小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢側(cè)到的原因是_____________________。

③ 小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝置進一步研究。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年江西省七校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：實驗題

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為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg(NO2)2 、NO2、O2    乙：MgO、NO2 、O2      丙：Mg3N2、O2      �。篗gO、NO2 、N2

（1）實驗前，小組成員經(jīng)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(shè)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(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                    ；關(guān)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(zhì)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(jié)果分析討論

①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想            是正確的。

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

③小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝置進一步研究。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試化學(xué)（福建卷解析版） 題型：實驗題

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為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(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）實驗前，小組成員經(jīng)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(shè)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，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(zhì)量為1 . 0g

⑤取少量剩余固體于試管中，加人適量水，未見明顯現(xiàn)象。

（3）實驗結(jié)果分析討論

① 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想_______是正確的。

② 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：_____________________（填寫化學(xué)方程式），溶液顏色會退去；小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢側(cè)到的原因是_____________________。

③ 小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝里進一步研究。

 

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