Question

（14分）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(NO2)2 、 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，理由是 。

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，表明 。

②称取Mg(NO3)2固体3 .79 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是 ；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），溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是 。（用化学方程式表示）

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。

 

Answer 1

（1） 不符合氧化反应反应原理(或只有元素的化合价降低，无元素的化合价升高或电子不守恒)；

（2） ①装置气密性良好；②排除装置中的空气，避免对产物O2的检验产生干扰；先移动酒精灯给硬质玻璃管均匀加热，然后固定酒精灯在玻璃管药品部位对着药品部分集中加热；（3） ① 乙；② 2Na2SO3+ O2 =2Na2SO4 4NO2+ O2+H2O=4HNO3；

【解析】

试题分析：（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是在产物中只有元素的化合价降低，无元素的化合价升高或电子不守恒，或说不符合氧化反应反应原理，（2）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，表明装置气密性良好；②称取Mg(NO3)2固体3.79 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是排除装置中的空气，避免对产物O2的检验产生干扰；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先移动酒精灯给硬质玻璃管均匀加热，然后固定在管中固体部位下加热。（3）①若分解固体产物是Mg3N2，则加水会既有白色沉淀，也有刺激性气味的气体产生，与实验现象不符合；排除丙；再根据产生固体的质量计算可知与乙符合，与甲违背，因此通过实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想乙的是正确的。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：2Na2SO3+ O2 =2Na2SO4 ；溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是4NO2+ O2+H2O=4HNO3。

考点：考查固体硝酸盐受热分解产物的检验方法及操作的知识。