Question

为了探究AgNO₃的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。 
Ⅰ. AgNO₃的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO₃溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag⁺除尽后，进行了如下实验。可选用试剂：KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO₄溶液。
⑴请完成下表：

操作	现象	结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入        ，振荡		存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中，加入1~2滴KMnO4溶液，振荡		存在Fe2+

 
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe²⁺和Fe³⁺ 
Ⅱ. AgNO₃的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。

Ⅱ.⑵装置B的作用是                    。
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是                             。
⑷【查阅资料】Ag₂O和粉末的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是：① Ag；② Ag₂O；③ Ag和Ag₂O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验。

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

 
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是       （填实验编号）。
【实验结论】根据上述实验结果，得出AgNO₃固体受热分解的方程式为             。
【实验拓展】取2.0g AgNO₃样品充分受热分解，共收集到标况下气体的体积为336mL，则样品中AgNO₃的百分含量为                 。

Answer 1

（1）1~2滴KSCN溶液     溶液变血红色      紫红色褪去
（2）安全瓶 （或防止倒吸）
（3）用玻璃片盖住集气瓶口并取出，正放在桌面上，然后将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是O₂
（4）    b        2AgNO₃  = 2Ag + 2NO₂ ↑ + O₂ ↑       85％ （或0.85）

解析试题分析：Ⅰ. ⑴中第一步操作对应的结论是存在Fe³⁺ ，由此可以知道加入的试剂为能与Fe³⁺ 发生显色反应的KSCN溶液，现象是溶液变血红色。而操作2加入高锰酸钾溶液后，也得出了含有Fe²⁺ 离子的结论，由此可知该现象应该是使高锰酸钾褪色了。
Ⅱ.⑵A装置是加热装置，C装置是洗气装置，如果AC直接相连，容易发生倒吸产生危险，因此B装置的作用使起到防倒吸的目的。
⑶要验证D中收集到的无色气体为O2，可以充分利用O2助燃的性质进行检验，具体操作是：用玻璃片盖住集气瓶口并取出，正放在桌面上，然后将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明是O₂。
⑷ 已知条件中Ag₂O可溶于氨水，因此实验a加入足量氨水，黑色固体不溶解，说明黑色固体为Ag单质；而实验b中加入足量稀硝酸，由于两种固体均能够溶于稀硝酸，因此固体溶解并长生气体的现象只能说明含有部分Ag单质，但不能确定是否含有Ag₂O，因此不能确定固体成分是的实验b。
由上述几种实验结果分析可得硝酸银受热分解产生了单质Ag、NO2、O2。因此化学方程式为：2AgNO₃  = 2Ag + 2NO₂ ↑ + O₂ ↑。
根据硝酸银受热分解的化学方程式可知，n(NO₂)="2/3" n(总气体)= 2/3×0.336L/22.4L/mol=0.01mol，根据N原子守恒，n(AgNO₃)=n(NO₂)=0.01mol，因此w(AgNO₃)= 0.01mol×170g/mol÷2.0g=0.85。因此硝酸银的百分含量为85%。
考点：本题考查的是Fe价态、硝酸银分解产物的探究实验。