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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(NO2)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 . 79 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目是                   ;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           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),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是                 。(用化学方程式表示)
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。

(1)不符合氧化还原反应原理
(2)①装置气密性良好②避免对产物O2的检验产生干扰   移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙  ②2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4     4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

解析试题分析:(1)若产物是MgO、NO2 、N2。元素的化合价只有降低的没有升高的不符合氧化还原反应中化合价升高与降低的总数相等的原则。(2)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,表明装置气密性良好,不漏气。若漏气。E中就不会观察到有连续的气泡产生。②称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目是驱赶装置中的空气,避免空气中的成分对产物O2的检验产生干扰。关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先移动酒精灯预热硬质玻璃管,使之均匀受热,然后固定在管中固体部位下加热。以防受热不均匀发生爆炸事故。观察到A 中有红棕色气体出现,说明产生了NO2气体,排除了丙存在的可能。(3) ①n{Mg(NO3)2}="m/M=" 3.79 g÷148g/mol=0.0256mol.n(MgO)=n(Mg)=n{Mg(NO3)2}.则m(MgO)= 0.0256mol×40g/mol=1.0g. 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想是乙正确的. ②若有O2,D中将发生氧化还原反应:2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3. O2恰好完全反应。故检测不到其存在。
考点:考查装置气密性的检查、Mg(NO3)2的不稳定性及产物的检查等知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,设计了下图所示装置进行有关实验:

(1)先关闭活塞a,将6.4 g铜片和10 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成,发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a,将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶,最后铜片完全消失。
①写出上述过程中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式:
打开活塞a之前___________________________________________________;
打开活塞a之后___________________________________________________。
②B是用来收集实验中产生的气体的装置,但集气瓶内的导管未画全,请直接在图上把导管补充完整。
(2)实际上,在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量,甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计的方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D,从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况下)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中的试剂为______________________(填化学式)。
②乙学生设计的方案是:将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释,并按正确操作配制100 mL溶液,再取20 mL于锥形瓶中,用________作指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知:Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5],选择该指示剂的理由为__________________________________________________;再求出余酸的物质的量,若耗去a mol/L氢氧化钠溶液b mL,则原余酸的物质的量为________mol(用含a、b的表达式来表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某兴趣小组设计并进行了以下实验来制取氯水,并利新制用氯水完成实验。
(1)实验室拟用下列装置制备氯水,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:
H→   _____________(填接口处的符号);广口瓶Ⅱ中的试剂为         

(2)写出该实验中制取Cl2的化学方程式为:___________________________________
(3)某兴趣小组设计实验除去氯化钾中含有Fe3+、SO42-、Br-等杂质离子,步骤如下:
A.溶解,在所得溶液中加入试剂至Fe3+、SO42-沉淀完全,煮沸;
B.过滤,在滤液中加入盐酸调节pH;
C.加入_____(除Br-);蒸干灼烧。请回答问题:
(3)①步骤a中,依次加入的试剂是NH3.H2O、_________、_________。
②步骤c中加入的试剂是__________________。
(4)某研究性学习小组用KSCN检验FeSO4溶液中的Fe2+时,加入过量浓HNO3,溶液的颜色变红。但是将红色溶液放置一会则发现溶液由红色突然变为蓝色,并产生红棕色气体。对这一奇特现象同学们进行了以下探究。
[查阅资料]:
(SCN)2称为拟卤素,性质与卤素单质相似,(SCN)2、Cl2、Br2、I2四种物质的氧化性强弱为:Cl2>Br2>(SCN)2>I2
[提出假设]:
①甲同学假设是FeSO4与HNO3作用;乙同学假设是______与HNO3作用。
[实验验证]:
②大家经过理性分析,认为甲同学的假设不成立。理由是________________________。
③根据乙同学的假设,设计了如下实验方案进行验证:向浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种气体(是空气中的主要成分之一);向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀。
则反应中产生的气体是:_______________________________
[实验结论]:乙同学假设正确。
[实验反思]:
④由实验可知:用SCN-间接检验Fe2+时,加入的氧化剂除用HNO3外还可以选择氯水等,通过该实验探究可知加入氧化剂的量必须要_______(填“少量”、“过量”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式              ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为                  
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:

 
实验事实
事实一
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。
事实二
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。
事实三
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。
事实四
在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2
事实五
1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。
结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作               剂;NaOH作_____            剂,降低反应            。高温无水环境下,NaOH作              剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:

由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。        a.石灰石   b.锌粒   c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况及某些产物的性质。
(Ⅰ)甲、乙两同学进行了下列实验:取一定量的铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识认为还有较多硫酸剩余。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是:                                
可以证明有余酸的实验方案是_            (填字母)。
a.再加入适量NaNO3固体B.再滴入BaCl2溶液 C.再加入银 D.再滴入Na2CO3溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。下列方案中不可行的是          (填字母)。
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,反应结束后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:测定反应后的混合液中Cu2的量。在反应后的溶液中加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W g,测得反应后溶液的体积为V mL。则剩余硫酸的物质的量浓度为              mol/L(用含W、V的代数式表示)。
(Ⅱ)丙同学探究SO2与BaCl2溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀。
丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶,再缓缓通入BaCl2溶液中,观察到有少量白色沉淀生成,检验白色沉淀,发现沉淀全部不溶于稀盐酸,该沉淀的生成表明SO2具有          性。用一个离子方程式解释生成此沉淀的原因                                             

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2并探究氯气的相关性质:

(1)若装置A中的固体药品为KClO3,则反应中每生成3mol Cl2 时转移电子的物质的量
            
(2)装置B既能除去氯气中的氯化氢,还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。若C中发生堵塞,B中将观察到的现象是                              
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,l处是湿润的有色布条,则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是                   ,                         。
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。请简述能说明氯、溴、碘非金属性强弱的实验操作及现象                                                                                
(5)用化学方程式说明装置F的作用                                        
(6)甲同学提出,装置F中的试剂可改用足量的Na2SO3溶液,乙同学认真思考后认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因:                                                       

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质,实验装置如下图所示。

(1)G装置名称___________________。A装置的离子反应化学方程式是             ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为      
(2)B装置的作用是_____________。
(3)实验开始几分钟后,D装置红布条是否褪色__________,E装置中观察到的现象是_____________
_____________________________________________________________。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________。(5)F装置后应再连接一个尾气处理装置,装置里加入NaOH溶液,尾气处理的离子反应方程式为_____
____________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。

I.测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根
导管,然后________________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________________________________(写表达式)。
(3)装置C中反应的离子方程式为________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是____________________________________.
(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分
数也可能会偏离。你认为其中的原因是_________________________________________。
Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的滚硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
_____________________________________________________________________。
(7)将A中固体换为金属铜则与浓硫酸发生反应的化学方程式是__________________
_______________________,反应中浓硫酸表现出的性质是______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后,进一步研究其与SO2反应情况,查阅相关资料知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为:CO2、SO2虽然都是酸性氧化物,但SO2具有较强的还原性,CO2无还原性,反应原理应该不相同,并设计如下实验进行探究。
(1)[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化; 
假设三:反应后固体中____________         _____,证明                       
(2)[定性研究] 
为验证假设三是否成立,兴趣小组进行如下研究,请你完成下表中内容

实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取反应后的固体放入试管中,……
 
 
(3)[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:

①装置D的作用是                   
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g,装置D质量增加了m2g,装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行判断
SO2被氧化的程度
V与m1或m2的关系
完全被氧化
V=0
部分被氧化
                        
未被氧化
                         
 

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