10.
某化学兴趣小组的同学为探究Fe(NO
3)
2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,他们开展了如下探究性学习.
Ⅰ.查阅资料:金属的活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同,依据金属活动顺序:
(1)K→Na等活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸和氧气,
如:2NaNO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO
2+O
2↑;
(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO
2和O
2,如:2Cu(NO
3)
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO
2↑+O
2↑;
(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO
2和O
2,如:2AgNO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO
2↑+O
2↑.
Ⅱ.实验探究,在实验的基础上得到相关结论:
【实验一】探究Fe(NO
3)
2热分解固体产物中Fe元素的价态.该小组甲同学将Fe(NO
3)
2热分解固体产物溶于足量的稀H
2SO
4,将得到的溶液分成两份,进行以下探究实验.
(1)提出猜想:
猜想一:Fe元素只显+2价;
猜想二:Fe元素只显+3价;
猜想三:Fe元素既有+2价又有+3价.
(2)实验操作:①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②向另一份溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液.
(3)实验现象:实验①溶液呈血红色;实验②溶液不褪色.
(4)实验结论:猜想二成立,Fe(NO
3)
2分解的化学方程式是4Fe(NO
3)
2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe
2O
3+8NO
2↑+O
2↑.
【实验二】探究Fe(NO
3)
2热分解气体产物的性质.乙、丙同学进行了如图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气):
实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO
3)
2装于大试管中,并重新连接好仪器;④加热;⑤…
(1)乙同学使用Ⅰ装置收集气体,恰好收集到27mL红棕色气体
(2)丙同学取等质量的Fe(NO
3)
2在同样条件下热分解,并使用Ⅱ装置收集气体产物,可收集到4 mL气体.
【实验三】探究固体混合物的组成和特征.
(1)丁同学取KNO
3、Cu(NO
3)
2、Fe(NO
3)
2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO
3、Cu(NO
3)
2、Fe(NO
3)
2的物质的量之比可能是B(填选项字母).
A.1:2:3 B.1:2:2 C.2:1:3 D.3:8:5
(2)若取按上述比例混合的固体硝酸盐1mol溶于200mL 3mol•L
-1的硫酸中,再向溶液中加入铜片,可溶解的铜的最大质量为28.8 g.