题目内容
为探究Fe（NO3）2等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究性学习：查阅资料：金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同．（1）K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属单质、NO2和O2．
2KNO3
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2Cu（NO3）2
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2AgNO3
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实验一：探究Fe（NO3）2热分解固体产物中Fe元素的价态．该小组甲同学将其溶于足
量的稀H2SO4得到相应两份溶液，进行以下探究实验．
提出猜想：猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素只显+3价；
猜想三：Fe元素
实验操作：①向一份溶液中滴入KSCN溶液②将稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液
实验现象：实验①
实验结论：猜想二成立，则Fe（NO3）2分解的化学方程式是
实验二：探究Fe（NO3）2热分解气体产物的性质．小组乙、丙同学进行了如图所示的实验（收集时操作恰当，几乎没有空气）
实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定质量Fe（NO3）2装于大试管，并重
新连接好仪器；④加热；⑤…
（1）乙同学使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须
（2）乙同学用带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，且颜色变浅甚至无色，下列判断中正确的是
a．气体中只有NO2 b．气体是O2、NO2的混合物 c．支持燃烧的气体只有O2 d．NO2支持燃烧
（3）丙同学取等质量的Fe（NO3）2使用B装置收集气体，可收集到
实验三：探究固体混合物的成分．小组丁同学取KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的混合粉末充分加热后
用排水法未收集到任何气体，则KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的物质的量之比可能是
A．1：2：2 B．2：1：3 C．1：2：3 D．3：8：6．
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：【实验一】
猜想三：Fe是典型的变价金属，有+2价、+3价，分解后，Fe可能只显+2价，可能只显+3价，也可能既有+2价也有+3价；
实验现象：检验铁离子用KSCN溶液，观察是否溶液变红，检验亚铁离子可用酸性KMnO4稀溶液，观察KMnO4溶液是否褪色；
实验结论：猜想二成立，Fe（NO3）2热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO3）2
2Fe2O3+8NO2↑+O2↑；
【实验二】
（1）使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度；
（2）带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，说明有氧气，且颜色变浅甚至无色，说明二氧化氮消耗并且能支持燃烧；
（3）由4Fe（NO3）2
2Fe2O3+8NO2↑+O2↑可知产生NO2和O2的体积比为8：1，而4NO2～O2可恰好进入溶液中，剩余的NO2溶于水产生NO，因此收集到的气体为NO；
【实验三】
根据三个反应2KNO3
2KNO2↑+O2↑；2Cu（NO3）2
2CuO+4NO2↑+O2↑； 2Fe（NO3）2
Fe2O3+8NO2↑+O2↑，混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，说明三个反应中生成的气体物质的量之比n（NO2）：n（O2）=4：1，通过选项答案验证；
按C选项，KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的物质的量之比1：2：2，则1 mol混合物中，n（NO3-）=（0.2+0.4×2+0.4×2）mol=1.8mol，根据3Cu～2NO3-～8H+关系计算Cu的质量．
猜想三：Fe是典型的变价金属，有+2价、+3价，分解后，Fe可能只显+2价，可能只显+3价，也可能既有+2价也有+3价；
实验现象：检验铁离子用KSCN溶液，观察是否溶液变红，检验亚铁离子可用酸性KMnO4稀溶液，观察KMnO4溶液是否褪色；
实验结论：猜想二成立，Fe（NO3）2热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO3）2
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【实验二】
（1）使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度；
（2）带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，说明有氧气，且颜色变浅甚至无色，说明二氧化氮消耗并且能支持燃烧；
（3）由4Fe（NO3）2
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【实验三】
根据三个反应2KNO3
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按C选项，KNO3、Cu（NO3）2、Fe（NO3）2的物质的量之比1：2：2，则1 mol混合物中，n（NO3-）=（0.2+0.4×2+0.4×2）mol=1.8mol，根据3Cu～2NO3-～8H+关系计算Cu的质量．
解答：
解：【实验一】
猜想三：Fe是典型的变价金属，有+2价、+3价，分解后，Fe可能只显+2价，可能只显+3价，也可能既有+2价也有+3价，
故答案为：既有+2价又有+3价；
实验现象：检验铁离子用KSCN溶液，观察是否溶液变红，检验亚铁离子可用酸性KMnO4稀溶液，观察KMnO4溶液是否褪色，
故答案为：①溶液呈血红色；②酸性KMnO4溶液不褪色；
实验结论：猜想二成立，Fe（NO3）2热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO3）2
2Fe2O3+8NO2↑+O2↑，
故答案为：4Fe（NO3）2
2Fe2O3+8NO2↑+O2↑；
【实验二】
（1）使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度，故答案为：调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度；
（2）带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，说明有氧气，且颜色变浅甚至无色，说明二氧化氮消耗并且能支持燃烧，所以选bd；
故选：bd；
（3）若用排水法收集时，4NO2～O2可恰好进入溶液中，由4Fe（NO3）2
2Fe2O3+8NO2↑+O2↑可知产生NO2和O2的体积比为8：1，则27ml气体中有12ml NO2和3ml O2恰好进入溶液，另外12ml NO2溶于水产生4ml NO，则收集到的气体为4ml 气体，
故答案为：4；
【实验三】根据三个反应2KNO3
2KNO2↑+O2↑；2Cu（NO3）2
2CuO+4NO2↑+O2↑； 2Fe（NO3）2
Fe2O3+8NO2↑+O2↑，混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，说明三个反应中生成的气体物质的量之比n（NO2）：n（O2）=4：1，Cu（NO3）2受热分解的气体产物恰好符合物质的量之比n（NO2）：n（O2）=4：1，所以其量为任意值，而KNO3和2Fe（NO3）2按物质的量比为1：2混合受热分解的气体恰好符合n（NO2）：n（O2）=4：1进入溶液，
故答案为：AD．
猜想三：Fe是典型的变价金属，有+2价、+3价，分解后，Fe可能只显+2价，可能只显+3价，也可能既有+2价也有+3价，
故答案为：既有+2价又有+3价；
实验现象：检验铁离子用KSCN溶液，观察是否溶液变红，检验亚铁离子可用酸性KMnO4稀溶液，观察KMnO4溶液是否褪色，
故答案为：①溶液呈血红色；②酸性KMnO4溶液不褪色；
实验结论：猜想二成立，Fe（NO3）2热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO3）2
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故答案为：4Fe（NO3）2
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【实验二】
（1）使用A装置收集气体，恰好收集到常温常压下27mL的红棕色气体，为确保数据的准确性，读数时必须调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度，故答案为：调节量筒，使量筒液面与水槽液面在同一高度；
（2）带火星木条检验量筒内气体时，发现木条燃烧，说明有氧气，且颜色变浅甚至无色，说明二氧化氮消耗并且能支持燃烧，所以选bd；
故选：bd；
（3）若用排水法收集时，4NO2～O2可恰好进入溶液中，由4Fe（NO3）2
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故答案为：4；
【实验三】根据三个反应2KNO3
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故答案为：AD．
点评：本题考查了铁及其重要化合物的性质实验方案设计，侧重于离子检验、设计实验方案及操作、混合物的计算，综合性较强，难度较大．
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为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）下列反应中，水既不是氧化剂，又不是还原剂的是（ ）
| A、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ |
| B、2F2+2H2O=4HF+O2 |
| C、NaH+H2O=NaOH+H2↑（ NaH中H为-1价） |
| D、Cl2+H2O=HCl+HClO |
下列实验操作中错误的是（ ）
| A、蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热 |
| B、蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处，且冷凝水方向应当由下往上 |
| C、分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 |
| D、提取碘水中的碘单质时，应选择有机萃取剂，且萃取剂与水不互溶 |
