Question

化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是“火龍生字”．在成果展示現(xiàn)場(chǎng)，某同學(xué)用硝酸鉀的熱飽和溶液先在白紙上書(shū)寫(xiě)“火”字，晾干后白紙上出現(xiàn)硝酸鉀晶體（見(jiàn)圖1）．用帶火星的木條接觸硝酸鉀晶體，就會(huì)觀察到白紙上寫(xiě)過(guò)字的地方燃燒并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕跡（見(jiàn)圖2）．在場(chǎng)的同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣，并進(jìn)行了如下研究：

【提出問(wèn)題】為什么附有硝酸鉀的白紙更容易燃燒？

【查閱資料】硝酸鉀受熱易分解，生成亞硝酸鉀（KNO2）和一種常見(jiàn)的氣體單質(zhì)．

【猜想與假設(shè)】對(duì)于生產(chǎn)的是什么氣體，四位同學(xué)有如下猜測(cè)：

甲：二氧化氮； 乙：氮?dú)猓?丙：氧氣； �。簹錃猓�

同學(xué)丙指出不可能是二氧化氮、氫氣，理由是： 、 。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】四位同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)對(duì)同學(xué)丙的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證，他們的操作方法是：

，觀察到的現(xiàn)象是 ，說(shuō)明同學(xué)丙的猜想正確．硝酸鉀分解的化學(xué)方程式是 。

【解釋與結(jié)論】白紙上寫(xiě)過(guò)字的地方更容易燃燒的原因是：

【反思與評(píng)價(jià)】為什么要用“硝酸鉀的熱飽和溶液”書(shū)寫(xiě)文字？

已知硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度如下表：

你對(duì)上述問(wèn)題的解釋是： 。

 

Answer 1

【猜想假設(shè)】二氧化氮不是單質(zhì) 硝酸鉀中不含氫元素

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】將少量硝酸鉀晶體放入試管中加熱，把帶火星的木條深入試管中 帶火星的木條復(fù)燃 2KNO3△2KNO2+O2↑

【解釋與結(jié)論】硝酸鉀晶體受熱生成氧氣，使得寫(xiě)過(guò)字的白紙附近氧氣濃度增加

【反思與評(píng)價(jià)】硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大，用熱飽和溶液能使白紙附著較多的硝酸鉀

【解析】

試題分析：【猜想與假設(shè)】根據(jù)題意可知：硝酸鉀受熱易分解，生成亞硝酸鉀（KNO2）和一種常見(jiàn)的氣體單質(zhì)。而二氧化氮不是單質(zhì)；所以不可能是二氧化氮；硝酸鉀中不含氫元素，所以不可能是氫氣。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】丙的猜想為氧氣，可使燃著的木條燃燒的更旺。所以可以將少量硝酸鉀晶體放入試管中加熱，把帶火星的木條深入試管中，當(dāng)觀察到帶火星的木條復(fù)燃時(shí)，說(shuō)明同學(xué)丙的猜想正確。

結(jié)合題意可知：硝酸鉀受熱易分解，生成亞硝酸鉀（KNO2）和氧氣，化學(xué)方程式為2KNO3△2KNO2+O2↑。

【解釋與結(jié)論】硝酸鉀晶體受熱生成氧氣，使得寫(xiě)過(guò)字的白紙附近氧氣濃度增加，使燃燒更劇烈。

【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大，用熱飽和溶液能使白紙附著較多的硝酸鉀。

考點(diǎn)：科學(xué)探究