Question

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．2KNO₃

△   .

2KNO₂+O₂↑
Ⅱ．2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑
Ⅲ．2AgNO₃

△   .

2Ag+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(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，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）：
實(shí)驗(yàn)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(chēng)取Mg（NO₃）₂固體3.7g置于A中，先通入一段時(shí)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(chēng)量，測(cè)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(gè)方程式，再根據(jù)剩余固體的質(zhì)量寫(xiě)出Mg（NO₃）₂熱分解方程式為：

 

．
③若A中固體為AgNO₃，用以上實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)安全的角度判斷該實(shí)驗(yàn)裝置有無(wú)缺陷？若有，應(yīng)如何改進(jìn)？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：

分析：（1）①二氧化氮和氧氣按照4：1和水混合會(huì)完全轉(zhuǎn)化為硝酸，氧氣不能被水吸收，二氧化氮可以和氧氣之間發(fā)生反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，據(jù)此回答判斷；
②根據(jù)極限假設(shè)法，假設(shè)是一種物質(zhì)，得出氣體的體積在同溫同壓下為吸收前的百分?jǐn)?shù)，然后根據(jù)剩余氣體的體積在同溫同壓下為吸收前的

1

6

來(lái)判斷情況；
（2）①放入固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管A，在D、E處冒氣泡可以證明裝置的氣密性；
②根據(jù)固體質(zhì)量差量法進(jìn)行計(jì)算，確定固體的分解方式；
③A中固體為AgNO₃，分解的產(chǎn)物是氧氣、二氧化氮，氧氣能將亞硫酸鈉氧化，溶液的堿性發(fā)生變化，據(jù)此回答；
④二氧化氮可以被氫氧化鈉吸收，會(huì)產(chǎn)生倒吸．

解答： 解：（1）①硝酸鉀分解產(chǎn)生的是氧氣，不能被水吸收，硝酸銅分解產(chǎn)生的二氧化氮和氧氣按照4：1和水混合會(huì)完全轉(zhuǎn)化為硝酸，只有硝酸銀分解得到的二氧化氮、氧氣的比例和水混合會(huì)符合條件，故答案為：AgNO₃；
②若該固體是混合物，則該混合物的可能組成為符合條件：一種物質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體經(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

要大，另一種物質(zhì)的則小于

1

6

，根據(jù)①分析，符合條件的物質(zhì)組合為：KNO₃和Cu（NO₃）₂或KNO₃、Cu（NO₃）₂和AgNO₃；
故答案為：KNO₃和Cu（NO₃）₂或KNO₃、Cu（NO₃）₂和AgNO₃；
（2）①放入固體試劑之前，關(guān)閉k，微熱硬質(zhì)玻璃管A，在D、E處冒氣泡可以證明裝置的氣密性，故答案為：檢驗(yàn)裝置氣密性；
②稱(chēng)取Mg（NO₃）₂固體3.7g即0.025mol置于A中，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0g，則固體減少的質(zhì)量是2.7g，根據(jù)固體分解的三種情況，代入第二種情況正好合適，所以硝酸鎂的分解反應(yīng)為：2Mg（NO₃）₂

△   .

2 MgO+4NO₂↑+O₂↑，故答案為：2Mg（NO₃）₂

△   .

2 MgO+4NO₂↑+O₂↑；
③A中固體為AgNO₃，分解的產(chǎn)物是氧氣、二氧化氮，二氧化氮可以被氫氧化鈉吸收，剩余的氧氣能將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；，溶液從堿性變?yōu)橹行裕�所以溶液的堿性發(fā)生變化，溶液紅色變淺（甚至消失），故答案為：溶液紅色變淺（甚至消失）；SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
④二氧化氮可以被氫氧化鈉吸收，可以在A和B之間加入防倒吸裝置，故答案為：有；應(yīng)在A和B之間加入防倒吸裝置．

點(diǎn)評(píng)：本題探究硝酸鎂分解產(chǎn)物，提出假想，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，涉及了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、加熱操作的考查，本題難度中等．