Question

【題目】固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜．以Mg(NO3)2為研究對(duì)象，四個(gè)學(xué)習(xí)小組擬通過實(shí) 驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，分別提出如下4 種猜想：

甲組：Mg(NO2)2、NO2、O2

乙組：MgO、NO2、O2

丙組：MgO、NO2、N2

丁組：Mg3N2、O2

查閱資料得知：

（1）在化學(xué)反應(yīng)中，若有化合價(jià)升高，必然有元素化合價(jià)降低；

（2）NO2為紅棕色氣體且能被氫氧化鈉溶液吸收；

（3）4NO2+ O2 + 4NaOH=4NaNO3+ 2H2O；

（4）Mg3N2能與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣；

（5）Na2SO3溶液呈弱堿性且Na2SO3易被O2氧化。

Ⅰ實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定______組的猜想一定不成立，理由是______。 針對(duì)其他小組猜想，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）進(jìn)行探究：

Ⅱ?qū)嶒?yàn)過程

①儀器連接后，在 D 中加水至浸沒導(dǎo)管口，關(guān)閉 K，微熱硬質(zhì)玻璃管 A，觀察到 D 中有氣泡連續(xù)放出， 表明_____。

②硬質(zhì)試管 A 的質(zhì)量為 18.0g，裝入固體后稱得硬質(zhì)玻璃管 A 與 Mg（NO3）2固體共 21.7g，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(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 中有紅棕色氣體生成，C 中有氣泡。

④待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱量，測(cè)得硬質(zhì)試管 A 和剩余固體的總質(zhì)量為 19.0g。

⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。

Ⅲ實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論

①根據(jù) D 中_____，證明分解產(chǎn)物中有O2,與此相關(guān)的化學(xué)原理為（用化學(xué)方程式表示）_____。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______組結(jié)論是正確的。

②一位同學(xué)認(rèn)為上述裝置不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，他的理由你認(rèn)為可能是_____。

據(jù)以上分析，Mg(NO3)2分解的化學(xué)方程式為_____。

Answer 1

【答案】丙 丙組中氮元素只降價(jià)，沒有其他元素升價(jià) 裝置氣密性良好 排盡裝置內(nèi)原有空氣，防止對(duì)氧氣的檢驗(yàn)造成干擾 預(yù)熱 溶液褪色 乙 D 裝置與空氣相連，空氣中的氧氣可能將 Na2SO3 氧化

【解析】

甲、乙、丙中都有氧氣，避免空氣中氧氣干擾；根據(jù)加熱試管的操作要求完成；氧氣具有氧化性，可以將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉結(jié)合亞硫酸鈉成堿性；D裝置與空氣相通，空氣中的氧氣可能將Na2SO3氧化，硝酸鎂分解生成氧化鎂、二氧化氮和氧氣。

Ⅰ在化學(xué)反應(yīng)中，若有化合價(jià)升高，必然有元素化合價(jià)降低，丙產(chǎn)物中化合價(jià)只有降低情況，沒有升高，故實(shí)驗(yàn)前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定丙組的猜想一定不成立，理由是丙組中氮元素只降價(jià)，沒有其他元素升價(jià)。

Ⅱ?qū)嶒?yàn)過程

①儀器連接后，在 D 中加水至浸沒導(dǎo)管口，關(guān)閉 K，微熱硬質(zhì)玻璃管 A，觀察到 D 中有氣泡連續(xù)放出， 表明裝置氣密性良好。

②甲乙丙猜想中產(chǎn)物都有氧氣，沒有氮?dú)猓�用氮�(dú)馀懦鲅b置中空氣避免對(duì)產(chǎn)物氧氣檢驗(yàn)的干擾，加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣，其目的是排盡裝置內(nèi)原有空氣，防止對(duì)氧氣的檢驗(yàn)造成干擾；關(guān)閉 K，用酒精燈加熱時(shí)，正確操作是先預(yù)熱然后固定在管中固體部位下加熱。

Ⅲ實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論

①氧氣通過氫氧化鈉不反應(yīng),而氧氣通入亞硫酸鈉時(shí),則亞硫酸鈉和氧氣的反應(yīng)生成硫酸鈉，堿性溶液變成了中性，紅色退去，故根據(jù)D中溶液褪色，證明分解產(chǎn)物中有O2,與此相關(guān)的化學(xué)原理是亞硫酸鈉和氧氣生成硫酸鈉，故化學(xué)方程式表示為。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)猜想乙組結(jié)論是正確的。

②D裝置與空氣相通,空氣中的氧氣可能將亞硫酸鈉氧化,所以不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，應(yīng)在D裝置后再加一套除空氣中的氧氣裝置，故他的理由可能是D 裝置與空氣相連，空氣中的氧氣可能將 Na2SO3 氧化。Mg (NO3)2分解生成氧化鎂、二氧化氮和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。