Question

（11） 某校化學興趣小組的同學對硝酸鹽的受熱分解進行探究。他們設計了如下裝置分別加熱了Ca（NO₃）₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃三種固體。（加熱及夾持裝置未畫出）

（1）甲同學加熱的是Ca（NO₃）₂。加熱過程發現：裝置②中產生 氣泡，部分石蕊試液被壓至裝置③中；用帶火星的木條檢驗②中的氣體，木條復燃；分析裝置①中剩余的固體得知，剩余固體中含有N元素，且顯＋3價。請寫出Ca（NO₃）₂受熱分解后生成產物的化學式：                  、                  。
（2）乙同學加熱的是Cu(NO₃)₂。加熱過程發現：裝置②中也有氣泡產生，但在上升的過程中消失。石蕊試液逐漸變為紅色，液體幾乎不被壓至裝置③中。裝置①中的固體逐漸變為黑色。請寫出Cu(NO₃)₂受熱分解的化學方程式：                        ；
（3）丙同學加熱的是AgNO₃。加熱過程發現：裝置②中也有氣泡產生，但在上升的過程中氣泡部分消失，剩余的氣體也能使帶火星的木條復燃。石蕊試液也逐漸變為紅色，有少量液體被壓至裝置③中。裝置①中的固體逐漸變為黑色。丙同學據此寫出了AgNO₃受熱分解可能的兩種化學方程式：
（Ⅰ）4AgNO₃ 2Ag₂O＋4NO₂↑＋O₂↑   （Ⅱ）2AgNO₃2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑。
Ⅰ、Ⅱ中正確的是      ，并說明理由：                                   。
請你設計一個簡單的實驗證明你的結論是正確的：                           。
（4）由上述3個實驗的結果，請你推測硝酸鹽受熱分解的規律：                      。
（5）標況下如丙同學操作，稱量ag硝酸銀，受熱完全分解后，讀取量筒體積為bml，求硝酸銀的分解率：____________（化簡成整數比例關系，可不用化成小數）

Answer 1

（1）Ca（NO₃）₂受熱分解的產物：Ca（NO₂）₂、O₂
（2）Cu(NO₃)₂受熱分解的化學方程式： 2Cu(NO₃)₂△2CuO+4NO₂↑+O₂↑
（3） Ⅱ正確；氣泡僅部分消失，且剩余氧氣等；取少量分解后固體，加入硝酸或氨水；  
（4）硝酸鹽受熱分解的產物可能與鹽中金屬元素的活潑性有關。 （5)85b/28a%

試題分析：（1）根據題意可得Ca(NO₃)₂分解的化學方程式：Ca(NO₃)₂△ Ca(NO₃)₂+O₂ ↑，所以分解產物是Ca(NO₃)₂和O₂；（2）根據題意可得Cu(NO₃)₂分解的化學方程式：2Cu(NO₃)₂△2CuO+4NO₂↑+O₂↑;（3）若是發生Ⅰ反應，由于4NO₂＋O₂+2H₂O=4HNO₃，液體不會被壓至裝置③中。若是發生Ⅱ反應，由于產生的NO₂和O₂的體積比為2:1，所以氧氣過量，因此還有不能轉換的氣體剩余，裝置②中氣泡部分消失，剩余的氣體也能使帶火星的木條復燃。溶液也變為紅色，現象吻合。因此Ⅱ正確。證明結論的實驗是取少量分解后固體，加入硝酸或氨水；觀察現象進行分析得到結論。（4）硝酸鹽受熱分解的規律：硝酸鹽受熱分解的產物可能與鹽中金屬元素的活潑性有關。特別活潑的金屬的硝酸鹽負極得到亞硝酸鹽和氧氣；比較活潑的金屬的硝酸鹽分解得到金屬氧化物、二氧化氮和氧氣，比活潑的金屬的硝酸鹽分解得到金屬單質、二氧化氮和氧氣。（5）2AgNO₃ △2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑，2NO₂＋1/2O₂+H₂O=2HNO₃,反應中的物質的量的關系是2AgNO₃～2NO₂～1/2O₂。若分解2×170g AgNO₃,會有1/2×11200ml的水進入量筒，現在有bml的水，所以分解的AgNO₃質量是m=2×170b÷11200g.而加入的AgNO₃質量是ag，所以硝酸銀的分解率是(m÷a)×100%=(2×170b÷11200g)÷a×100%=85b/28a%