Question

为探究Fe(NO₃)₂等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究性学习：
【查阅资料】金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同。
（1）K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO₂和O₂；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属单质、NO₂和O₂。
2KNO₃2KNO₂↑+O₂↑
2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑ 
2AgNO₃2Ag+2NO₂↑+O₂↑
【实验一】探究Fe(NO₃)₂热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足
量的稀H₂SO₄得到相应两份溶液，进行以下探究实验。
【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____          _____。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液②将稀酸性KMnO₄溶液中滴入另一份溶液
【实验现象】实验①                       ；实验②                       。
【实验结论】猜想二成立，则Fe(NO₃)₂分解的化学方程式是                      。
【实验二】探究Fe(NO₃)₂热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验（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(NO₃)₂装于大试管，并重
新连接好仪器；④加热；⑤……
（1）乙同学使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须                            。
（2）乙同学用带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，且颜色变浅甚至无色，下列判断中正确的是       。
a．气体中只有NO₂    b．气体是O₂、NO₂的混合物
c．支持燃烧的气体只有O₂ d．NO₂支持燃烧
（3）丙同学取等质量的Fe(NO₃)₂使用B装置收集气体，可收集到    mL气体。
【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，则KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的物质的量之比可能是（    ）

A．1:2:2

B．2:1:3

C．1:2:3

D．3:8:6

Answer 1

【实验一】【提出猜想】 既有+2价又有+3价（1分）
【实验现象】溶液呈血红色（2分）  稀酸性KMnO₄溶液不褪色。（2分）
【实验结论】2Fe(NO₃)₂Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑（2分）
【实验二】（1）调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度（2分）
（2）bd （2分） （3）4 （2分）
【实验三】AD（2分，多选、错选不得分，选对1个得1分）

试题分析：（1）Fe元素有+2价、+3价，所以猜想三：Fe元素既有+2价又有+3价。（2）根据固体物质中有+3价Fe，在溶液中加入KSCN溶液，溶液应变红，向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液，KMnO₄溶液颜色无明显变化；（3）Fe（NO₃）₂热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO₃）₃ 2Fe₂O₃+4NO₂↑+11O₂↑；【实验二】（1）（1）乙同学使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度。（2）乙同学用带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，且颜色变浅甚至无色，说明红棕色气体参加了反应，b．气体是O₂、NO₂的混合物d．NO₂支持燃烧两者都有可能。（3）根据反应4Fe（NO₃）₂2Fe₂O₃+8NO₂+O₂，生成27ml气体中二氧化氮占了8/9，则为24mlNO₂和3mlO₂。再通过水后被水吸收，3mlO₂完全被水吸收需要12mlNO₂，剩余12mlNO₂再被水吸收生成4ml一氧化氮气体。【实验三】根据三个反应2KNO₃2KNO₂↑+O₂↑；2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑； 2Fe(NO₃)₂Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑，混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，说明三个反应中生成的气体物质的量之比NO₂↑：O₂↑=4：1，通过选项答案验证，AD正确。