Question

12．某校化學興趣小組的同學對硝酸鹽的受熱分解進行探究．他們設計了如圖裝置分別加熱了NaNO₃、Cu（NO₃）₂、AgNO₃．（加熱及夾持裝置未畫出）
（1）甲同學加熱的是NaNO₃．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中產(chǎn)生氣泡，部分石蕊試液被壓至裝置③中，且石蕊試液不變色；用帶火星的木條檢驗②中的氣體，木條復燃；分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素且顯+3價．請寫出NaNO₃受熱分解的化學方程式：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；
（2）乙同學加熱的是Cu（NO₃）₂．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中消失．裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�．請寫出Cu（NO₃）₂受熱分解的化學方程式：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑，實驗過程中還應看到的現(xiàn)象為石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色，液體幾乎不被壓至裝置③中．
（3）丙同學加熱的是AgNO₃．加熱過程發(fā)現(xiàn)：裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中氣泡部分消失，剩余的氣體也能使帶火星的木條復燃．石蕊試液也逐漸變?yōu)榧t色，有少量液體被壓至裝置③中．裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�．丙同學據(jù)此寫出了AgNO₃受熱分解可能的兩種化學方程式：
（Ⅰ）4AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag₂O+4NO₂↑+O₂↑，
（Ⅱ） 2AgNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
請你分析，可能正確的是哪一個并說明理由：Ⅱ正確，如果Ⅰ正確，則裝置②中的氣泡應全部消失，不會有液體被壓至裝置③中．
請你設計一個簡單的實驗證明你的結(jié)論是正確的：向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體；
（4）由上述3個實驗的結(jié)果，請你推測：硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物可能與硝酸鹽中金屬的活潑性不同有關．

Answer 1

分析 （1）裝置②中產(chǎn)生氣泡，部分石蕊試液被壓至裝置③中，且石蕊試液不變色；用帶火星的木條檢驗②中的氣體，木條復燃，說明生成物有氧氣，分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素且顯+3價，說明生成物有亞硝酸鈉，然后根據(jù)質(zhì)量守恒配平；
（2）裝置②中也有氣泡產(chǎn)生，但在上升的過程中消失，說明生成物有二氧化氮和氧氣，裝置①中的固體逐漸變?yōu)楹谏�，說明生成物有氧化銅，請然后根據(jù)質(zhì)量守恒配平；根據(jù)二氧化氮、氧氣恰好與水反應生成硝酸來分析；
（3）根據(jù)反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃來分析；根據(jù)金屬單質(zhì)與濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，而金屬氧化物與硝酸反應不產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體；
（4）根據(jù)硝酸鹽中金屬的活潑性不同，產(chǎn)物也不同．

解答 解：（1）由題目信息，可知生成物有氧氣、亞硝酸鈉，方程式為：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑，
故答案為：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；
（2）由題目信息，可知生成物有二氧化氮和氧氣，氧化銅，方程式為：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；二氧化氮、氧氣恰好與水反應生成硝酸，方程式為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，硝酸能使石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色，液體幾乎不被壓至裝置③中，
故答案為：2NaNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO₂+O₂↑；石蕊試液逐漸變?yōu)榧t色，液體幾乎不被壓至裝置③中；
（3）根據(jù)反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知；反應Ⅰ產(chǎn)生的氣體恰好反應，反應Ⅱ產(chǎn)生的氣體中氧氣過量，所以Ⅱ正確，如果Ⅰ正確，則裝置②中的氣泡應全部消失，不會有液體被壓至裝置③中，
Ag與濃硝酸反應產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，而Ag₂O與硝酸反應不產(chǎn)生紅棕色二氧化氮氣體，所以向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，
故答案為：Ⅱ正確，如果Ⅰ正確，則裝置②中的氣泡應全部消失，不會有液體被壓至裝置③中；　向裝置①中的殘留固體加入少量濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體；
（4）硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物可能與硝酸鹽中金屬的活潑性不同有關；
故答案為：硝酸鹽中金屬的活潑性不同．

點評 本題主要考查了硝酸鹽的受熱分解產(chǎn)物的確定，注意根據(jù)實驗現(xiàn)象確定反應產(chǎn)物，難度中等．