Question

6．為了探究AgNO₃的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．AgNO₃的氧化性
將光亮的鐵絲伸入AgNO₃溶液中，一段時(shí)間后將鐵絲取出．為檢驗(yàn)溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag⁺除盡后，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．可選用試劑：①KSCN溶液   ②NaOH溶液  ③酸性KMnO₄溶液  ④K₃[Fe（CN）₆]溶液．
（1）請完成下表：

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩	溶液變（血）紅色	存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入1～2滴③或④（填序號(hào)）溶液，振蕩	紫紅色褪去或產(chǎn)生藍(lán)色沉淀	存在Fe2+

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為Fe²⁺和Fe³⁺
Ⅱ．AgNO₃的熱穩(wěn)定性
用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置A加熱固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體．當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為黑色．
（2）裝置B的作用是安全瓶（或防止倒吸）．
（3）經(jīng)小組討論并驗(yàn)證該無色氣體為O₂，其操作方法是用玻璃片蓋住集氣瓶口并取出，正放在桌面上，然后將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃則證明是O₂．
（4）[查閱資料】①Ag₂O和粉末的Ag均為黑色；②Ag₂O可溶于氨水．
【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是①Ag②Ag₂O③Ag和Ag₂O．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	操   作	現(xiàn)  象
a	加入足量氨水，振蕩	黑色固體不溶解
b	加入足量稀硝酸，振蕩	黑色固體溶解，并有氣體產(chǎn)生

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，不能確定固體產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)是b（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出AgNO₃固體受熱分解的化學(xué)方程式為2AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
【實(shí)驗(yàn)拓展】另取2.0g AgNO₃樣品充分受熱分解，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為336mL，則樣品中AgNO₃的百分含量為85%．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺能和KSCN溶液發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液呈血紅色；Fe²⁺能和鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，F(xiàn)e²⁺具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
（2）有緩沖作用的裝置能防止倒吸；
（3）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃；
（4）【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】Ag和硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和氮氧化物，Ag₂O和硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和水；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】有紅棕色氣體生成說明產(chǎn)生二氧化氮?dú)怏w，根據(jù)實(shí)驗(yàn)a知黑色固體有Ag，還有氧氣生成，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式；
【實(shí)驗(yàn)拓展】根據(jù)氣體體積與硝酸銀之間的關(guān)系式計(jì)算硝酸銀質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算硝酸銀百分含量．

解答 解：（1）Fe³⁺能和KSCN溶液發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液呈血紅色，如果向溶液中滴加KSCN溶液時(shí)混合溶液呈血紅色，說明含有鐵離子；
Fe²⁺能和鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，F(xiàn)e²⁺具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，如果向溶液中滴加鐵氰化鉀生成藍(lán)色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液時(shí)混合溶液褪色，就說明溶液中含有亞鐵離子，
故答案為：

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
	溶液變（血）紅色
③或④	紫紅色褪去或產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

（2）B裝置有緩沖作用，能防止倒吸，為安全瓶，故答案為：安全瓶（或防止倒吸）；
（3）氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，其檢驗(yàn)方法為用玻璃片蓋住集氣瓶口并取出，正放在桌面上，然后將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃則證明是O₂，
故答案為：用玻璃片蓋住集氣瓶口并取出，正放在桌面上，然后將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，若木條復(fù)燃則證明是O₂；
（4）【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】Ag和硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和氮氧化物，Ag₂O和硝酸反應(yīng)生成硝酸銀和水且該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象除了黑色固體溶解外沒有其它明顯現(xiàn)象，所以b不能確定固體產(chǎn)物成分，故答案為：b；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】有紅棕色氣體生成說明產(chǎn)生二氧化氮?dú)怏w，根據(jù)實(shí)驗(yàn)a知黑色固體有Ag，還有氧氣生成，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式，反應(yīng)方程式為2AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑，故答案為：2AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑；
【實(shí)驗(yàn)拓展】設(shè)硝酸銀的質(zhì)量為x，
2AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑
340g         V（NO₂+O₂）=67.2L
x            0.336L
340g：67.2L=x：0.336L
x=$\frac{0.336L×340g}{67.2g}$=1.7g，
其質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{1.7g}{2.0g}×100%$=85%，故答案為：85%．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及離子檢驗(yàn)、氣體檢驗(yàn)、物質(zhì)成分確定等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，知道常見離子的檢驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，題目難度不大．