Question

【題目】某學習小組查閱資料加。大多數硝酸鹽不穩定。受熱易分解，分解產物與金屬活動順序有關)了探究硝酸鐵分解產物。他們進行如下探究:

（一）探究氣體產物

[提出假設]

他們對氣體產物提出如下猜想:

猜想1:氣體為NO2

猜想2:氣體為NO和O2

猜想3:氣體為NO和NO2

清想4:氣體為NO2和O2

猜想5:氣體為NO

（1）他們經過討論，認為猜想2不成立。理由是_______；根據氧化還原反應原理，不成立的猜想還有__________

[查閱資料]

①幾種氣體熔點。沸點如下:

氣體	NO	NO2	O2
熔點/℃	-163.6	-11.2
沸點/℃	-151	21.1	-183

②2NO2(g) N2O4(g)(無色) ΔH<0

[設計實驗]

加熱裝置省略(冰鹽冷卻劑溫度約為-5℃)

取一定量無水硝酸鐵粉術進行實驗，實驗結果: A中U型管收集到少量液體物質；B中排水法收集一部分氣體

（2）本實驗的橡膠寨、導管接口處都用錫箔紙包裹，其目的是___________

（3）實驗完畢，取出U型管，打開塞子。觀察到有棕色氣體產生，則U型管內的氣體是_____

向U型管加入_____能吸收該物質。避免污染環境。

（4）檢驗B瓶收集氣體為氧氣的操作方法是__________

(二)探究固體成分

分析固體中鐵元素價態，可能有種情況:①+2價②+3價③+2價和+3價。

為了探究固體中鐵元素價態。甲、乙同學設計如下方案：

	步驟	現象
甲	取少量樣品于試管，加入適量稀硫酸使固體完全溶解，再滴加酸性高錳酸鉀溶液	溶液無明顯顏色變化
乙	取少量樣品于試管，加入稀鹽酸使固體完全溶解,滴加KSCN溶液	溶液變紅色

（5）上述實驗，不能確定固體成分的實驗是______(填“甲”或“乙”)；根據上迷實驗結論。寫出硝酸鐵分解反應的化學方程式______________

Answer 1

【答案】NO和O2不能大量共存 猜想1、3和5 避免強氧化性的NO2腐蝕橡膠管和橡膠塞 NO 氫氧化鈉溶液(答案合理即可) 取出U型管，用玻璃片在水槽里蓋好集氣瓶口，用食指摁住玻璃片。將集氣瓶從水槽中移出，正放實驗臺上，用帶火星的木條放在瓶口，若木條復燃，則B氣體為氧氣(答案合理即可) 乙 4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2

【解析】

（1）猜想2:氣體為NO和O2是不合理的，因為2NO+O2=2NO2。根據氧化還原反應原理，猜想1:氣體為NO2，猜想3:氣體為NO和NO2，猜想5:氣體為NO不成立，不符合氧化還原反應的規律。答案：NO和O2不能大量共存 猜想1、3和5。

（2）因為無水硝酸鐵粉受熱分解會產生NO2等強氧化性氣體，所以實驗的橡膠寨、導管接口處都用錫箔紙包裹，其目的是避免強氧化性的NO2腐蝕橡膠管和橡膠塞。

（3）實驗完畢，取出U型管，打開塞子。觀察到有棕色氣體產生，發生了2NO+O2=2NO2反應，所以U型管內的氣體是NO。向U型管通入氧氣和水，使NO全部反應生成硝酸，或通空氣，再加入氫氧化鈉溶液能吸收該物質。

（4）檢驗B瓶收集氣體為氧氣的操作方法是取出U型管，用玻璃片在水槽里蓋好集氣瓶口，用食指摁住玻璃片。將集氣瓶從水槽中移出，正放實驗臺上，用帶火星的木條放在瓶口，若木條復燃，則B氣體為氧氣。

甲實驗：取少量樣品于試管，加入適量稀硫酸使固體完全溶解，再滴加酸性高錳酸鉀溶液，溶液無明顯顏色變化，說明不存在Fe2+，②+3價成立。乙實驗：取少量樣品于試管，加入稀鹽酸使固體完全溶解,滴加KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中有Fe3+存在，不能證明Fe2+存在。所以不能確定固體成分的實驗是乙。硝酸鐵分解反應的化學方程式：4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2，答案：乙 4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2。