Question

【题目】某学习小组查阅资料加。大多数硝酸盐不稳定。受热易分解，分解产物与金属活动顺序有关)了探究硝酸铁分解产物。他们进行如下探究:

（一）探究气体产物

[提出假设]

他们对气体产物提出如下猜想:

猜想1:气体为NO2

猜想2:气体为NO和O2

猜想3:气体为NO和NO2

清想4:气体为NO2和O2

猜想5:气体为NO

（1）他们经过讨论，认为猜想2不成立。理由是_______；根据氧化还原反应原理，不成立的猜想还有__________

[查阅资料]

①几种气体熔点。沸点如下:

气体	NO	NO2	O2
熔点/℃	-163.6	-11.2
沸点/℃	-151	21.1	-183

②2NO2(g) N2O4(g)(无色) ΔH<0

[设计实验]

加热装置省略(冰盐冷却剂温度约为-5℃)

取一定量无水硝酸铁粉术进行实验，实验结果: A中U型管收集到少量液体物质；B中排水法收集一部分气体

（2）本实验的橡胶寨、导管接口处都用锡箔纸包裹，其目的是___________

（3）实验完毕，取出U型管，打开塞子。观察到有棕色气体产生，则U型管内的气体是_____

向U型管加入_____能吸收该物质。避免污染环境。

（4）检验B瓶收集气体为氧气的操作方法是__________

(二)探究固体成分

分析固体中铁元素价态，可能有种情况:①+2价②+3价③+2价和+3价。

为了探究固体中铁元素价态。甲、乙同学设计如下方案：

	步骤	现象
甲	取少量样品于试管，加入适量稀硫酸使固体完全溶解，再滴加酸性高锰酸钾溶液	溶液无明显颜色变化
乙	取少量样品于试管，加入稀盐酸使固体完全溶解,滴加KSCN溶液	溶液变红色

（5）上述实验，不能确定固体成分的实验是______(填“甲”或“乙”)；根据上迷实验结论。写出硝酸铁分解反应的化学方程式______________

Answer 1

【答案】NO和O2不能大量共存 猜想1、3和5 避免强氧化性的NO2腐蚀橡胶管和橡胶塞 NO 氢氧化钠溶液(答案合理即可) 取出U型管，用玻璃片在水槽里盖好集气瓶口，用食指摁住玻璃片。将集气瓶从水槽中移出，正放实验台上，用带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则B气体为氧气(答案合理即可) 乙 4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2

【解析】

（1）猜想2:气体为NO和O2是不合理的，因为2NO+O2=2NO2。根据氧化还原反应原理，猜想1:气体为NO2，猜想3:气体为NO和NO2，猜想5:气体为NO不成立，不符合氧化还原反应的规律。答案：NO和O2不能大量共存 猜想1、3和5。

（2）因为无水硝酸铁粉受热分解会产生NO2等强氧化性气体，所以实验的橡胶寨、导管接口处都用锡箔纸包裹，其目的是避免强氧化性的NO2腐蚀橡胶管和橡胶塞。

（3）实验完毕，取出U型管，打开塞子。观察到有棕色气体产生，发生了2NO+O2=2NO2反应，所以U型管内的气体是NO。向U型管通入氧气和水，使NO全部反应生成硝酸，或通空气，再加入氢氧化钠溶液能吸收该物质。

（4）检验B瓶收集气体为氧气的操作方法是取出U型管，用玻璃片在水槽里盖好集气瓶口，用食指摁住玻璃片。将集气瓶从水槽中移出，正放实验台上，用带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则B气体为氧气。

甲实验：取少量样品于试管，加入适量稀硫酸使固体完全溶解，再滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液无明显颜色变化，说明不存在Fe2+，②+3价成立。乙实验：取少量样品于试管，加入稀盐酸使固体完全溶解,滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中有Fe3+存在，不能证明Fe2+存在。所以不能确定固体成分的实验是乙。硝酸铁分解反应的化学方程式：4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2，答案：乙 4Fe(NO3)2Fe2O3+12NO2↑+3O2。