Question

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(NO3)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取器连接后，放人固体试剂之前，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，加热前通人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1.0g⑤ 取少量剩余固体于试管中，加人适量水，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），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是 。

③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装里进一步研究。

 

Answer 1

（1）不符合氧化还原反应原理

（2）①装置气密性良好

②避免对产物O2检验产生干扰；移动酒精灯预热硬质玻璃管

（3）①乙 ②2Na2SO3+O2=2Na2SO4；O2在通过装置B时已参与反应

【解析】（1）由于产物中N化合价只有降低情况，没有升高，故答案为：不符合氧化还原反应原理（或其它合理答案）；

（2）①实验前需要检验装置的气密性，方法是关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E中有气泡连续放出，证明装置气密性良好，故答案为：装置气密性良好；②由于甲乙丙猜想中产物都有氧气，没有氮气，用氮气排出装置中空气避免对产物氧气检验的干扰，集中加热前先预热硬质试管，然后固定在管中固体部位下加热，故答案为：避免对产物O2检验产生干扰（或其它合理答案）；移动酒精灯预热硬质玻璃管；（3）①硝酸镁分解，红棕色气体是二氧化氮，镁元素不会还是硝酸镁形式，所以乙正确；故答案为：乙；②亚硫酸钠和氧气的反应，反应方程式是：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，在B装置中，二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成一氧化氮，生成的一氧化氮消耗了氧气，故答案为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4；O2在通过装置B时已参与反应。