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【题目】AgNO3是中学化学常用试剂,某兴趣小组设计如下实验探究其性质。

I. AgNO3的热稳定性

AgNO3受热易分解,用下图装置加热AgNO3固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管口可收集到无色气体a。

(1)实验室检验气体a的方法为_______________________________________

(2)已知B中只生成一一种盐,据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为______________

(3)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为______________________。II. AgNO3与盐溶液的反应

(4)甲同学认为试管②中产生银镜是Fe2+所致,其离子方程式为_____________________

乙同学认为要判断该观点正确,需增加如下实验,取2 mL0.5mol/L AgNO3溶液于试营中,向其中满加几滴____________,若只产生白色远淀,证明甲同学观点正确。

(5)已知:AgSCN为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为__________________________(请从平衡移动的角度解释)。

(6)设计实验证明Ksp(AgI)sp(AgSCN)。

限选试剂:0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LKSCN 溶液___________________________________________________________

【答案】 将带火星的木条放至导管口,木条复燃 2AgNO32Ag+2NO2↑+O2 A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶 Ag+Fe2+=Ag+Fe3+ 0.5 mol/L (NH4)2SO4溶液 溶液中发生Fe3++3SCNFe(SCN)3使局部变红;振荡试管时,过量的Ag与SCN反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN),平衡逆向移动,溶液褪色 方案一:向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L KSCN溶液至不再有白色沉淀生成,向其中滴加0.1 mol/L KI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。方案二:将等体积的0.1 mol/L KSCN溶液和0.1 mol/L KI溶液混合,向混合液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。

【解析】考查实验方案设计与评价,I.(1)根据实验,加热硝酸银,有红棕色气体产生,说明产生NO2,通过装置B后,在末端导管口可收集到无色气体,无色气体可能为氧气,检验氧气的方法是将带火星的木条放至导管口,木条复燃;(2)NO2NaOH反应:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,氧气能把NaNO2氧化成NaNO3,根据信息,B中只生成一种盐,说明氧气过量,根据得失电子数目守恒,Ag的化合价降低,推断出硝酸银受热分解的方程式为:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑;(3)NO2能与NaOH发生反应,容易造成导管内的气体压强减小,容易引起倒吸,因此 A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶;(4)Ag的氧化性比Fe3+强,因此发生Ag+Fe2+=Fe3++Ag;根据②的实验现象以及若只产生白色沉淀,证明甲同学观点正确,推出所加溶液为0.5mol·L-1(NH4)2SO4;(5)溶液中发生Fe3+3SCNFe(SCN)3使局部变红;振荡试管时,过量的AgSCN反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN),平衡逆向移动,溶液褪色;(6)方案一:向盛有0.1 mol·L1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol·L1 KSCN溶液至不再有白色沉淀生成,向其中滴加0.1 mol·L1 KI溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。方案二:将等体积的0.1 mol·L1 KSCN溶液和0.1 mol·L1 KI溶液混合,向混合液中滴加0.1 mol·L1 AgNO3溶液,若生成黄色沉淀,则证明Ksp(AgI)﹤Ksp(AgSCN)。

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为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:

时间(s)

0

1

2

3

4

5

c(NO)
(mol/L)

1.00×10﹣3

4.50×10﹣4

2.50×10﹣4

1.50×10﹣4

1.00×10﹣4

1.00×10﹣4

c(CO)
(mol/L)

3.60×10﹣3

3.05×10﹣3

2.85×10﹣3

2.75×10﹣3

2.70×10﹣3

2.70×10﹣3

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率υ(N2)= , CO的平衡转化率为 . (结果均保留两位有效数字)
(2)写出该反应的平衡常数K的表达式
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中.

实验
编号

T(℃)

NO初始浓度
(mol/L)

CO初始浓度
(mol/L)

催化剂的比表面积(m2/g)

280

1.20×10﹣3

5.80×10﹣3

82

280

1.20×10﹣3

5.80×10﹣3

124

350

1.20×10﹣3

5.80×10﹣3

124

①以上三组实验的实验目的是
②请在给出的坐标图中,画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图

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