Question

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)計了如下實驗．
Ⅰ．AgNO₃的氧化性
將光亮的鐵絲伸入AgNO₃溶液中，一段時間后將鐵絲取出．為檢驗溶液中Fe的氧化產(chǎn)物，將溶液中的Ag⁺除盡后，進行了如下實驗．可選用第試劑KSCN溶液、K₃[Fe（CN）₆]溶液、氯水．（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		存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入   ，振蕩		存在Fe2+

【實驗結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為存在Fe²⁺和Fe³⁺
Ⅱ．AgNO₃的熱穩(wěn)定性性
固體硝酸鹽加熱分解產(chǎn)物較復(fù)雜．興趣小組對AgNO₃熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：
甲：AgNO₂、NO₂、O₂乙：Ag₂O、NO₂、O₂  丙：Ag₂O、NO₂、N₂丁：Ag、NO₂、O₂
（2）你認為有科學(xué)性錯誤的是猜想

 

；
用如圖所示的實驗裝置A加熱AgNO₃固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體．當反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為黑色．

（3）儀器連接后，放入固體試劑之前，微熱A中試管，觀察到C中有氣泡連續(xù)放出，表明

 

；
（4）裝置B的作用是

 

；
（5）經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為O₂，其驗證方法是

 

；
【查閱資料】AgNO₂為淡黃色受熱易分解，Ag₂O和粉末的Ag均為黑色；Ag₂O可溶于氨水．
【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是：ⅰAg；ⅱ．Ag₂O；ⅲ．Ag和Ag₂O
【實驗驗證】該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體，進行了如下實驗．

實驗編號	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

（6）【實驗評價】根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是

 

（填實驗編號）．
（7）【實驗結(jié)論】根據(jù)上述實驗結(jié)果，該小組得出的AgNO₃固體熱分解的產(chǎn)物有

 

；
（8）C瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液驗證鐵離子的存在；亞鐵離子的檢驗是K₃[Fe（CN）₆]溶液和亞鐵離子結(jié)合生成藍色沉淀，據(jù)此進行解答；
（2）硝酸銀的分解屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價的變化相等判斷；
（3）根據(jù)實驗室中檢驗裝置氣密性的操作方法分析；
（4）裝置中B為安全瓶，能夠防倒吸；
（5）根據(jù)實驗室中常用的檢驗氧氣的方法解答；
（6）實驗操作加入的試劑若是硝酸，固體溶解，銀單質(zhì)反應(yīng)溶解，氧化銀也能溶于硝酸；
（7）裝置A加熱AgNO₃固體，產(chǎn)生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，依據(jù)實驗a可知產(chǎn)物為銀，氧化銀溶于氨水；
（8）C中二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩，若含有鐵離子溶液會變血紅色，驗證亞鐵離子實驗是取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液會和亞鐵離子反應(yīng)生成藍色沉淀，
故答案為：溶液呈血紅色；K₃[Fe（CN）₆]溶液；產(chǎn)生藍色沉淀；
（2）硝酸銀的分解為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中必須滿足既有元素化合價升高，又有化合價降低的元素，甲、乙和丁中都滿足條件，只有丙中“Ag₂O、NO₂、N₂”，只存在化合價降低情況，沒有化合價升高，違反了氧化還原反應(yīng)中化合價升降相等原則，故丙錯誤，
故答案為：丙；
（3）儀器連接后，放入固體試劑之前，微熱A中試管，觀察到C中有氣泡連續(xù)放出，該操作的目的是檢驗裝置氣密性，該現(xiàn)象說明裝置的氣密性良好，
故答案為：裝置氣密性良好；
（4）裝置導(dǎo)氣管略露出膠塞，是安全瓶，可以防止C裝置中的液體到吸入發(fā)生裝置A，
故答案為：防倒吸；
（5）氧氣具有助燃性，用帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復(fù)燃證明無色氣為氧氣，
故答案為：用帶火星的木條靠近瓶口，木條復(fù)燃，證明是氧氣；
（6）b實驗加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能檢驗固體成分，
故答案為：b．
（7）實驗a加入氨水，銀不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成銀氨溶液，可以驗證固體成分的判斷，加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解，說明生成的固體為Ag，裝置A加熱AgNO₃固體，產(chǎn)生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，AgNO₃固體熱分解的產(chǎn)物有Ag、NO₂、O₂，
故答案為：Ag、NO₂、O₂；
（8）C中盛有氫氧化鈉溶液，二氧化氮與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案為：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O．

點評：本題為探究實驗，考查實驗操作、裝置的作用、物質(zhì)的檢驗等知識，題目難度中等，注意掌握實驗設(shè)計的方法和物質(zhì)實驗驗證方案分析方法，側(cè)重考查了學(xué)生提出假設(shè)并設(shè)計實驗驗證的能力、分析問題解決問題的能力及提取信息的能力．