Question

（11） 某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca（NO₃）₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃三种固体。（加热及夹持装置未画出）

（1）甲同学加热的是Ca（NO₃）₂。加热过程发现：装置②中产生 气泡，部分石蕊试液被压至装置③中；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素，且显＋3价。请写出Ca（NO₃）₂受热分解后生成产物的化学式：                  、                  。
（2）乙同学加热的是Cu(NO₃)₂。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO₃)₂受热分解的化学方程式：                        ；
（3）丙同学加热的是AgNO₃。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO₃受热分解可能的两种化学方程式：
（Ⅰ）4AgNO₃ 2Ag₂O＋4NO₂↑＋O₂↑   （Ⅱ）2AgNO₃2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是      ，并说明理由：                                   。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：                           。
（4）由上述3个实验的结果，请你推测硝酸盐受热分解的规律：                      。
（5）标况下如丙同学操作，称量ag硝酸银，受热完全分解后，读取量筒体积为bml，求硝酸银的分解率：____________（化简成整数比例关系，可不用化成小数）

Answer 1

（1）Ca（NO₃）₂受热分解的产物：Ca（NO₂）₂、O₂
（2）Cu(NO₃)₂受热分解的化学方程式： 2Cu(NO₃)₂△2CuO+4NO₂↑+O₂↑
（3） Ⅱ正确；气泡仅部分消失，且剩余氧气等；取少量分解后固体，加入硝酸或氨水；  
（4）硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关。 （5)85b/28a%

解析试题分析：（1）根据题意可得Ca(NO₃)₂分解的化学方程式：Ca(NO₃)₂△ Ca(NO₃)₂+O₂ ↑，所以分解产物是Ca(NO₃)₂和O₂；（2）根据题意可得Cu(NO₃)₂分解的化学方程式：2Cu(NO₃)₂△2CuO+4NO₂↑+O₂↑;（3）若是发生Ⅰ反应，由于4NO₂＋O₂+2H₂O=4HNO₃，液体不会被压至装置③中。若是发生Ⅱ反应，由于产生的NO₂和O₂的体积比为2:1，所以氧气过量，因此还有不能转换的气体剩余，装置②中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃。溶液也变为红色，现象吻合。因此Ⅱ正确。证明结论的实验是取少量分解后固体，加入硝酸或氨水；观察现象进行分析得到结论。（4）硝酸盐受热分解的规律：硝酸盐受热分解的产物可能与盐中金属元素的活泼性有关。特别活泼的金属的硝酸盐负极得到亚硝酸盐和氧气；比较活泼的金属的硝酸盐分解得到金属氧化物、二氧化氮和氧气，比活泼的金属的硝酸盐分解得到金属单质、二氧化氮和氧气。（5）2AgNO₃ △2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑，2NO₂＋1/2O₂+H₂O=2HNO₃,反应中的物质的量的关系是2AgNO₃～2NO₂～1/2O₂。若分解2×170g AgNO₃,会有1/2×11200ml的水进入量筒，现在有bml的水，所以分解的AgNO₃质量是m=2×170b÷11200g.而加入的AgNO₃质量是ag，所以硝酸银的分解率是(m÷a)×100%=(2×170b÷11200g)÷a×100%=85b/28a%
考点：考查硝酸盐的受热分解规律、化学方程式的书写、化学实验现象的原因及分解率的计算的知识。