题目内容

17．为了探究AgNO3的热稳定性和氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验．
Ⅰ．AgNO3的热稳定性
利用如图所示的实验装置，加热A中的AgNO3固体，试管A中有红棕色气体产生，B中无红棕色气体产生，在装置C中收集到无色气体．当反应结束后，测得试管中残留黑色固体Ag．（夹持及加热仪器均省略）
（1）C中集气瓶收集的气体为氧气，要收集纯净的该气体，正确的操作是等到导气管中气泡均匀放出时再收集．
（2）甲同学认为仅凭试管A中有红棕色的气体产生就判定有NO2产生是错误的，因为无色NO遇到空气也会变成红棕色，所以加热前应当排净装置中的空气，你是否同意他的观点？并说明理由：否；硝酸银分解生成氧气．
Ⅱ．AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入盛有AgNO3溶液的大试管中，一段时间后将铁丝取出．为检验溶液中Fe的氧化产物，猜测如下：
假设一：Fe被氧化成Fe2+；
假设二：Fe被氧化成Fe3+；
假设三：Fe被氧化成Fe2+或Fe3+．
已知：溶液中的Ag+能与SCN-反应，干扰实验．选用如下试剂设计一个实验验证假设三．可选用的试剂：KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、盐酸、硝酸、NaCl溶液．完成如表：
操作现象结论或目的
（1）取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液
 		白色沉淀 除尽Ag+
 
（2）取少量上层清液于试管中，加入取少量上述溶液于试管中加入 KSCN溶液，振荡溶液变血红色存在Fe3+
 
（3）取（1）中少量上层清液于试管中，加入加入 酸性KMnO4溶液，振荡紫红色消失存在Fe2+
 
实验结论：Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+．

分析 Ⅰ．（1）加热硝酸银固体时，有红棕色气体生成，该气体是二氧化氮，有Ag生成，根据元素化合价变化知，还有化合价升高的物质生成，只能是氧气，所以该反应方程式为2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑，将混合气体通入NaOH溶液时，会发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据该反应方程式2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑、4NO2+O2+2H2O=4HNO3知，氧气有剩余，所以C中收集的气体是O2；要收集纯净的该气体，应该等到导气管中气泡均匀放出时收集；
（2）硝酸银分解过程中产生氧气，氧气能和NO反应；
Ⅱ．Fe可被氧化成Fe2+、Fe3+；
（1）在检验Fe3+或Fe2+前应该除去Ag+的干扰；
（2）Fe3+和KSCN溶液生成络合物而使溶液呈血红色；
（3）Fe2+具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色

解答 解：Ⅰ．（1）加热硝酸银固体时，有红棕色气体生成，该气体是二氧化氮，有Ag生成，根据元素化合价变化知，还有化合价升高的物质生成，只能是氧气，所以该反应方程式为2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑，将混合气体通入NaOH溶液时，发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据该反应方程式知，氧气有剩余，所以C中收集的气体是氧气；
因为装置中含有空气，应该将装置中空气排出时再收集气体，所以要收集纯净的该气体，应该等到导气管中气泡均匀放出时再收集，
故答案为：氧气；等到导气管中气泡均匀放出时再收集；
（2）硝酸银分解过程中产生氧气，氧气能和NO反应的，所以不用排出空气，
故答案为：否；硝酸银分解生成氧气；
Ⅱ．假设二：Fe被氧化为Fe3+；
故答案为：Fe3+；
（1）在检验Fe3+或Fe2+前应该除去Ag+的干扰，所以第一步为：取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液，发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3，看到的现象是有沉淀生成；
故答案为：取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液；白色沉淀；Ag+；
（2）Fe3+和KSCN溶液生成络合物而使溶液呈血红色，第二步：取少量上述溶液于试管中加入KSCN溶液振荡，溶液变成血红色，说明溶液中含有Fe3+；
故答案为：取少量上述溶液于试管中加入KSCN溶液；Fe3+；
（3）Fe2+具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，第三步：取（1）中少量上述溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明含有Fe2+，
故答案为：加入 酸性KMnO4溶液；Fe2+；

点评 本题考查性质实验方案设计，侧重考查物质性质、检验、实验操作等知识点，明确实验原理是解本题关键，难点是II的实验操作步骤设计，要根据物质的性质选取合适的药品，注意化学用语的正确运用，难度较大．

练习册系列答案
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