Question

为了探究AgNO₃的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验．
Ⅰ．AgNO₃的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO₃溶液中，一段时间后将铁丝取出．为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag⁺除尽后，进行了如下实验．可选用试剂：KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO₄溶液．
（1）请完成下表：

操作	现象	结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入   ，振荡		存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入1～2滴KMnO4溶液，振荡		存在Fe2+

【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe²⁺和Fe³⁺
Ⅱ．AgNO₃的热稳定性
用如图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体．当反应结束以后，试管中残留固体为黑色．

（2）装置B的作用是

 

．
（3）经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是

 

．
（4）【查阅资料】Ag₂O和粉末的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水．
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是：①Ag；②Ag₂O；③Ag和Ag₂O．
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验．

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是

 

（填实验编号）．
【实验结论】根据上述实验结果，得出AgNO₃固体受热分解的方程式为

 

．
【实验拓展】取2.0g AgNO₃样品充分受热分解，共收集到标况下气体的体积为336mL，则样品中AgNO₃的百分含量为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）依据铁离子与硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液验证铁离子的存在；亚铁离子是利用KMnO₄溶液氧化亚铁离子从而使紫红色褪去来检验；
（2）装置中B为安全瓶防倒吸；
（3）依据氧气助燃性检验；
（4）①实验操作加入的试剂若是硝酸，固体溶解，银单质反应溶解，氧化银也能溶于硝酸；
②装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，依据实验a可知产物为银，氧化银溶于氨水；
③根据  2AgNO₃═2Ag+2NO₂↑+O₂↑方程式由收集的气体可以计算出硝酸银的质量，再根据百分含量=

m(AgNO 3)

m(样品)

×100%进行计算；

解答： 解：（1）取少量除尽Ag⁺后的溶液于试管中，加入1～2滴KSCN溶液，振荡，若含有铁离子溶液会变血红色，验证亚铁离子实验是取少量除尽Ag⁺后的溶液于试管中，加入1～2滴KMnO₄溶液，振荡，若含有亚铁离子溶液则紫红色褪去，故答案为：1～2滴KSCN溶液；溶液变血红色；紫红色褪去；
（2）装置导气管略露出胶塞，是安全瓶，可以防止C装置中 的液体到吸入发生装置A，故答案为：防倒吸；
（3）氧气具有助燃性，用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃证明无色气为氧气，故答案为：用带火星的木条深入集气瓶中，木条复燃证明无色气为氧气；
（4）①b实验加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能检验固体成分，故答案为：b；
②实验a加入氨水，银不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成银氨溶液，可以验证固体成分的判断，加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解，说明生成的固体为Ag，装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，AgNO₃固体热分解的产物有Ag、NO₂、O₂，故答案为：2AgNO₃═2Ag+2NO₂↑+O₂↑；
③根据2AgNO₃═2Ag+2NO₂↑+O₂↑则有2mol硝酸银分解将产生3mol的气体，所以当收集到标况下气体的体积为336mL，则分解的硝酸银的质量为：

336×10 -3L 22.4L/mol

3

×2×170g/mol=1.7g，则样品中AgNO₃的百分含量=

m(AgNO 3)

m(样品)

×100%=

1.7

2.0

×100%=85%，故答案为：85%；

点评：本题考查了实验设计的方法和物质实验验证方案分析判断，物质性质的应用是解题关键，题目难度中等．