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9月18日百校10章16题:16、(2013福建卷)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂,某学习小组以Mg(NO3)2为研究

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/20 07:39:36
9月18日百校10章16题:
16、(2013福建卷)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂,某学习小组以Mg(NO32为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO32、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2  丙:Mg3N2、O2   丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,
查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出
②称取Mg(NO32固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气, ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 _____________________ 然后固定在管中固体部位下加热.
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化.
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g.
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象.
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 ______ 是正确的.
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: ______________________ (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是 _____________________________ .
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究. 我的问题是:(3)实验结果分析讨论中,为什么初步认定猜想乙正确?甲应该也是正确的呀?分解产物中,有氧气的话,会把亚硫酸钠反应生成硫酸钠,就算这样,D装置颜色怎么会褪去?应该没有什么现象呀, (3)的圈2问中,“小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是?”关于这个问,它在装置B反应什么嘛,B装置是氢氧化钠的嘛。
请老师针对我的问题解答,非常感谢
解题思路: 1.甲是通过固体的质量减轻情况来淘汰的。 2.B装置中首先发生题干中提供的反应,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,产物中NaNO2具有较强的还原性,易被氧化,发生反应: 2NaNO2+O2= 2NaNO3,反应会消耗氧气。
解题过程:
解答:甲是通过固体的质量减轻情况来淘汰的。
Mg(NO3)2的物质的量是3.7g/148g/mol=0.025mol,若硝酸镁分解后生成亚硝酸镁,根据镁元素守恒,分解后应该生成Mg(NO2)2的物质的量是0.025mol,其质量应该是0.025mol ×116g/mol=2.9g,
实际上得到的固体的质量是1.0g,故甲猜测是错误的。
2Na2SO3+O2=2Na2SO4,亚硫酸是弱酸,Na2SO3水解显碱性,而硫酸是强酸,Na2SO4,不水解,其溶液显中性,故氧化以后会导致溶液由碱性变为中性,故溶液的红色会消失。
(3)的圈2问中,“小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是?”关于这个问,它在装置B反应什么嘛,B装置是氢氧化钠的嘛。
解答:B装置中首先发生题干中提供的反应,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,产物中NaNO2具有较强的还原性,易被氧化,发生反应: 2NaNO2+O2= 2NaNO3,反应会消耗氧气。这就是未检测到氧气的原因。
最终答案:见解析。