题目
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂.某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想: 甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2 (1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 . 查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O 针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略): (2)实验过程 ①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明 ②称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是 ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 然后固定在管中固体部位下加热. ③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化. ④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g. ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象. (3)实验结果分析讨论 ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想乙是正确的. ②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是 . ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究.
答案:【考点】探究物质的组成或测量物质的含量. 【专题】实验分析题. 【分析】(1)根据氧化还原反应化合价升降相等判断; (2)①反应前检验装置的气密性; ②甲、乙、丙中都有氧气,避免空气中氧气干扰;根据加热试管的操作要求完成; (3)①根据硝酸镁的反应现象进行判断; ②D中亚硫酸钠具有还原性,能够和氧气反应生成硫酸钠,溶液褪色;二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成一氧化氮,一氧化氮会消耗氧气. 【解答】解:(1)由于产物中化合价只有降低情况,没有升高,不满足氧化还原反应的特征, 故答案为:不符合氧化还原反应原理(或其它合理答案); (2)①实验前需要检验装置的气密性,方法是关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,证明装置气密性良好, 故答案为:装置气密性良好; ②由于甲乙丙猜想中产物都有氧气,没有氮气,用氮气排出装置中空气避免对产物氧气检验的干扰, 集中加热前先预热硬质试管,然后固定在管中固体部位下加热, 故答案为:避免对产物O2检验产生干扰(或其它合理答案);移动酒精灯预热硬质玻璃管; (3)①硝酸镁分解,红棕色气体是二氧化氮,镁元素不会还是硝酸镁形式,所以乙正确; 故答案为:乙; ②亚硫酸钠和氧气的反应,反应方程式是:2Na2SO3+O2=2Na2SO4, 在B装置中,二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成一氧化氮,生成的一氧化氮消耗了氧气, 故答案为:2Na2SO3+O2=2Na2SO4;O2在通过装置B时已参与反应(或其它合理答案). 【点评】本题探究硝酸镁分解产物,提出假想,通过实验验证,涉及了化学方程式的书写、加热操作的考查,本题难度中等.