Question

为探究Fe（NO₃）₂等硝酸盐热分解产物和产物的性质，某化学小组开展如下探究：
【查阅资料】2KNO₃

△

2KNO₂↑+O₂↑             Fe（NO₃）₂

△

Fe_xO_y+NO₂↑+O₂↑
实验一：探究Fe（NO₃）₂热分解固体产物中Fe元素的价态．该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀
H₂SO₄得到相应两份溶液，进行以下探究实验．
（1）【提出猜想】
猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素

 

；
猜想三：Fe元素既有+2价又有+3价．
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液．
（2）【实验现象】实验①

 

；实验②

 

．
（3）【实验结论】猜想二成立，则Fe（NO₃）₂分解的化学方程式是

 

．
实验二：
（4）探究Fe（NO₃）₂热分解气体产物的性质．小组乙同学进行了如下实验，请完成实验空缺部分内容．限选试剂和用晶：浓 H₂SO₄%溶液、4mol/LNaOH溶液、0.1mol/LBaC1₂溶液、带火星的木条、0.1mol/L酸性KMnO₄溶液、蒸馏水．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量Fe（NO3）2固体于试管中， 加热分解．	， 说明分解产生的气体中含N02．
步骤2：将产生的气体依次通过盛有足量   、浓硫酸的洗气瓶，   在最后一个出口检验．	， 说明分解产生的气体中含 02．

实验三：
（5）KNO₃中混有Fe（NO₃）₂，为确定其中铁元素的含量，小组丙同学进行如下实验：
①取混合物样品 10g，充分加热分解；
②将固体产物溶解、过滤，取沉淀进行洗涤、干燥，称得其质量为 3.2g． 则混合物中铁元素的含量为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据Fe元素有+2价、+3价来分析；
（2）根据固体物质中有Fe₂（SO₄）₃，在溶液中加入KSCN溶液，溶液应变红，向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液，KMnO₄溶液颜色无明显变化，说明不变含还原性物质；
（3）根据中等活泼的金属Fe，Pb，Cu的硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气并配平；
（4）根据N0₂气体的颜色；根据检验氧气之前必须除去N0₂，保证氧气是干燥的，氧气能使带火星的木条复燃；
（5）根据充分加热分解，KNO₃中分解为KNO₂，Fe（NO₃）₂分解为Fe₂O₃，KNO₂溶解于水了、洗涤、干燥后剩下3.2克就全部是Fe₂O₃，再根据质量百分数来计算；

解答：解：（1）Fe元素有+2价、+3价，所以产物可能为Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃和FeSO₄的混合物，故答案为：只显+3价；
（2）根据固体物质中有Fe₂（SO₄）₃，在溶液中加入KSCN溶液，溶液应变红，向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液，KMnO₄溶液颜色无明显变化，说明不变含还原性物质，即不含FeSO₄，
故答案为：溶液变红色；溶液紫色不褪去；
（3）Fe（NO₃）₂热分解生成了氧化铁，二氧化氮和氧气，方程式：4Fe（NO₃）₂

加热  .

2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑，故答案为：4Fe（NO₃）₂

加热  .

2Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑；
（4）N0₂气体是红棕色气体，所以加热有红棕色气体产生，说明分解产生的气体中含N0₂，故答案为：有红棕色气体产生；用4mol/LNaOH溶液除去N0₂，浓 H₂SO₄%溶液干燥氧气，最后通过带火星的木条检验氧气，所以带火星的木条复燃，说明分解产生的气体中含 0₂，故答案为：4mol/LNaOH溶液；带火星的木条；带火星的木条复燃；
（5）充分加热分解，KNO₃中分解为KNO₂，Fe（NO₃）₂分解为Fe₂O₃，KNO₂溶解于水了、洗涤、干燥后剩下3.2克就全部是Fe₂O₃，其含铁也就是混合物的铁含量：3.2×

112

160

=

2.24g

10g

×100%=22.4%，故答案为：22.4%．

点评：本题主要考查了物质的化学性质以及化学计算，在解题时，可根据题中现象及对应的知识确定存在或不存在的物质是解题的关键．