题目内容

(11) 某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO32、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)

(1)甲同学加热的是Ca(NO32。加热过程发现:装置②中产生 气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO32受热分解后生成产物的化学式:                                    
(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式:                        
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:
(Ⅰ)4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑   (Ⅱ)2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是      ,并说明理由:                                   
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的:                           
(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律:                      
(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)

(1)Ca(NO32受热分解的产物:Ca(NO22、O2
(2)Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: 2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2
(3) Ⅱ正确;气泡仅部分消失,且剩余氧气等;取少量分解后固体,加入硝酸或氨水;  
(4)硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关。 (5)85b/28a%

解析试题分析:(1)根据题意可得Ca(NO3)2分解的化学方程式:Ca(NO3)2 Ca(NO3)2+O2 ↑,所以分解产物是Ca(NO3)2和O2;(2)根据题意可得Cu(NO3)2分解的化学方程式:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑;(3)若是发生Ⅰ反应,由于4NO2+O2+2H2O=4HNO3,液体不会被压至装置③中。若是发生Ⅱ反应,由于产生的NO2和O2的体积比为2:1,所以氧气过量,因此还有不能转换的气体剩余,装置②中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。溶液也变为红色,现象吻合。因此Ⅱ正确。证明结论的实验是取少量分解后固体,加入硝酸或氨水;观察现象进行分析得到结论。(4)硝酸盐受热分解的规律:硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关。特别活泼的金属的硝酸盐负极得到亚硝酸盐和氧气;比较活泼的金属的硝酸盐分解得到金属氧化物、二氧化氮和氧气,比活泼的金属的硝酸盐分解得到金属单质、二氧化氮和氧气。(5)2AgNO3 2Ag+2NO2↑+O2↑,2NO2+1/2O2+H2O=2HNO3,反应中的物质的量的关系是2AgNO3~2NO2~1/2O2。若分解2×170g AgNO3,会有1/2×11200ml的水进入量筒,现在有bml的水,所以分解的AgNO3质量是m=2×170b÷11200g.而加入的AgNO3质量是ag,所以硝酸银的分解率是(m÷a)×100%=(2×170b÷11200g)÷a×100%=85b/28a%
考点:考查硝酸盐的受热分解规律、化学方程式的书写、化学实验现象的原因及分解率的计算的知识。

练习册系列答案
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(17分)Na2SO3固体在空气中久置容易变质 。
(I)Na2SO3固体在空气中变质的主要原因,用化学方程式表示为                       
(II)为探究Na2SO3样品的变质情况,现提出以下假设:
假设1:Na2SO3样品完全变质; 假设2:Na2SO3样品完全没有变质;假设3:              
补充完成以下实验过程及现象和结论,完成探究。

实验操作
现象和结论
步骤1:取少许样品于试管中,加入适量蒸馏水充分溶解,再滴加H2SO4酸化的KMnO4溶液;
现象:若KMnO4溶液的紫红色褪为无色
①结论:样品中有      离子,假设1不成立。
②褪色的离子方程式为:                  
                                         
步骤2:另取少许样品于试管中,加入适量蒸馏水充分溶解,再滴加稀HCl,使溶液呈酸性,再滴加适量BaCl2溶液;
③现象:若                                         
        
结论:假设2成立。
……
……
(III)为测定某无水Na2SO3固体样品的纯度,甲同学设计了下图实验。

检查B装置气密性的操作为                                                         
(2)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是                                                         
(3)除已称量的a g Na2SO3样品外,实验中还应测定的数据是          处(填图中字母)装置实验前后的质量差。

某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去,装置气密性良好,F是用于鼓入空气的双连打气球)。

实验操作及现象:

实验操作
现象
Ⅰ.将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触
产生气体
Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时,立刻将B装置上提
 
Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中,给A装置微微加热
A装置中产生无色气体
E装置中开始时出现浅红棕色气体
Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气
E装置内气体颜色逐渐加深
Ⅴ.一段时间后
C装置中白色沉淀溶解
 
试回答下列问题:
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为                 ;操作Ⅰ的目的是                ;D装置的作用是                                                
(2)C装置中白色沉淀的化学式是                                  ,操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是                                
(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是                                
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是                                
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)                                

组同学发现84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混和有Cl2生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2
(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用下图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为       。甲同学想证明Cl2溶于水有酸性物质生成,将发生装置产生的气体直接通入适量水中,并加入NaHCO3粉末,有无色气泡产生。乙同学认为不合理,理由是            。又知:室温下H2CO3的电离常数K1=4.2×10-7,K2=5.6×10-11,则pH为8.0的NaHCO3溶液中[CO32-]:[HCO3-]=       。

(2)经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3

①下列操作步骤的正确排序为        (填字母)。

A.体系冷却后,停止通入Cl2 
B.通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气 
C.在铁屑下方加热至反应完成 
D.用干燥的H2赶尽Cl2 
E.检验装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是                 
(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知:NaCl+3H2ONaClO3+3H2
2NaClO3+4HCl=2C1O2+Cl2+2NaCl+2H2O。
有关物质性质:
物质
 
熔点/℃
 
沸点/℃
 
C1O2
 
-59
 
11
 
Cl2
 
-107
 
-34.6
 
 
ClO2的生产流程示意图:

该工艺中,需要补充的物质X为   (填化学式),能参与循环的物质是      (填化学式)。从ClO2发生器中分离出ClO2可采用的方法是            

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