Question

12．为了探究AgNO₃的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验．
Ⅰ．AgNO₃的氧化性．
将光亮的铁丝伸入AgNO₃溶液中，一段时间后将铁丝取出．为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag⁺ 除尽后，进行了如下实验．可选用的试剂：KSCN溶液、KMnO₄（H⁺）溶液、氯水．
（1）请完成下表：

操作	现象	结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液， 振荡	①	存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入 ②， 振荡	③	存在Fe2+

[实验结论]Fe的氧化产物为Fe²⁺和Fe²⁺．
①溶液呈血红色；②酸性的KMnO₄溶液；③溶液紫色褪去．
Ⅱ．AgNO₃的热稳定性
用如图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体．当反应结束后，试管中残留固体为黑色．
（2）装置B的作用是防倒吸．
（3）经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是用带火星的木条深入集气瓶中，木条复燃证明无色气体为氧气．
（4）[查阅资料]Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色； Ag₂O可溶于氨水．
[提出设想]试管中残留的黑色固体可能是：ⅰAg；ⅱAg₂O；ⅲAg和Ag₂O．
[实验验证]该小组为验证上述猜想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验．

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

[实验评价]根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是b（填实验编号）．
[实验结论]根据上述实验结果，该小组得出AgNO₃固体热分解的产物有Ag、NO₂、O₂．

Answer 1

分析 本题以探究AgNO₃固的氧化性和稳定性为载体，通过检验溶液里的Fe²⁺、Fe³⁺的存在来推测AgNO₃固的氧化性，通常是利用KSCN溶液检验Fe³⁺、酸性的KMnO₄溶液检验Fe²⁺，在探究AgNO₃稳定性时通过分解的气体产物和对固体成分的分析来推测，涉及了Ag和Ag₂O溶解在稀硝酸中的不同实验现象来确定，据此可作答；
（1）依据铁离子与硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液验证铁离子的存在；亚铁离子的检验是利用酸性KMnO4溶液的强氧化性，通过溶液是否褪色来判断；
（2）装置中B为安全瓶防倒吸；
（3）依据氧气助燃性检验；
（4）实验操作加入氨水，固体不溶解，只能得出固体成分是Ag，实验操作加入的试剂若是硝酸，固体溶解，银单质反应溶解，氧化银也能溶于硝酸；
②装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，依据实验a可知产物为银，氧化银溶于氨水；

解答 解：（1）取少量除尽Ag⁺后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡，溶液变血红色，证明含有铁离子，验证亚铁离子实验是取少量除尽Ag⁺后的溶液于试管中，加入酸性的KMnO₄溶液，发现溶液紫色褪去，可证明溶液中含有Fe²⁺，故答案为：①溶液呈血红色；②酸性的KMnO₄溶液；③溶液紫色褪去；
（2）装置导气管略露出胶塞，是安全瓶，可以防止C装置中 的液体到吸入发生装置A，故答案为：防倒吸；
（3）氧气具有助燃性，用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃证明无色气为氧气，故答案为：用带火星的木条深入集气瓶中，木条复燃证明无色气体为氧气；
（4）①实验a加入氨水，银不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成银氨溶液，可以验证固体成分的判断，b实验加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能检验固体成分，故答案为：b．
②实验a加入氨水，银不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成银氨溶液，可以验证固体成分的判断，加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解，说明生成的固体为Ag，装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置D中收集到无色气体为氧气，AgNO₃固体热分解的产物有Ag、NO₂、O₂，故答案为：Ag、NO₂、O₂；

点评 本题考查了实验设计的方法和物质实验验证方案分析判断，物质性质的应用是解题关键，题目难度中等．