Question

  固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復雜。某學習小組以Mg(NO₃)₂為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：

甲：Mg(NO₃)₂、NO₂、O₂   乙：MgO、NO₂、O₂  丙：Mg₃N₂、O₂     丁：MgO、NO₂、N₂

（1）實驗前，小組成員經(jīng)討論認定猜想丁不成立，理由是_____________。

查閱資料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

針對甲、乙、丙猜想，設計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）：

（2）實驗過程

①儀器連接后，放入固體試劑之前，關閉k，微熱硬質玻璃管（A），觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出，表明________。

② 稱取Mg(NO₃)₂固體3 .79 g置于A中，加熱前通入N₂以驅盡裝置內的空氣，其目的是________；關閉K，用酒精燈加熱時，正確操作是先________然后固定在管中固體部位下加熱。

③ 觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D 中未見明顯變化。

④ 待樣品完全分解，A 裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質量為1 . 0g

⑤ 取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。

( 3 ）實驗結果分析討論

① 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質量經(jīng)分析可初步確認猜想_______是正確的。

② 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象，一位同學認為不能確認分解產(chǎn)物中有O₂，因為若有O₂，D中將發(fā)生氧化還原反應：_____________________（填寫化學方程式），溶液顏色會退去；小組討論認定分解產(chǎn)物中有O₂存在，未檢側到的原因是_____________________。

③ 小組討論后達成的共識是上述實驗設計仍不完善，需改進裝置進一步研究。

Answer 1

（1）不符合氧化還原反應原理（或其它合理答案）(2分)

（2）①裝置氣密性良好(2分)

②避免對產(chǎn)物O₂的檢驗產(chǎn)生干擾（或其它合理答案）(2分)

移動酒精燈預熱硬質玻璃管(2分)

（3）①乙(2分)    ②2Na₂SO₃ + O₂ =2Na₂SO₄ (2分)

O₂在通過裝置B時已參與反應（或其它合理答案）(2分)

【解析】（1）Mg(NO₃)₂分解過程中發(fā)生了氧化還原反應（元素化合價既升高也降低），而丁組中，只有降低的N元素，而沒有升高的元素，不符合氧化還原反應發(fā)生的原理；

（2）①此裝置比較復雜，又是檢驗氣體，所以實驗之前必須檢驗裝置的氣密性。加熱試管A，如若E試管中持續(xù)出現(xiàn)氣泡，則說明氣密性良好。

②甲乙丙都有氧氣生成，而空氣中也存在氧氣，所以必須把空氣中的氧氣除去，以防帶來干擾。

③玻璃管（盛有固體）在加熱前都要預熱，預熱的方法：移動酒精燈對玻璃管進行加熱。

（3）①紅棕色氣體是NO₂，另外還應有金屬氧化物MgO,所以乙的推論是正確的；

②D中盛放的溶液是Na₂SO₃溶液，Na₂SO₃具有還原性，能被氧氣氧化生成Na₂SO₄，反應的方程式為2Na₂SO₃+O₂= 2Na₂SO₄。