_________________________,然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想________是正确的。
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:________________(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是_______。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
解题关键点:(1)须明确Mg(NO3)2分解遵循的规律
Mg(NO3)2分解反应为氧化还原反应,所含元素化合价有升有降,Mg、N元素处于最高价,O元素处于最低价,故N元素化合价降低,O元素化合价升高,金属元素不可能得O元素的电子,故镁元素化合价不变化。
(2)须明确实验装置中各部分的作用及原理
A:用于Mg(NO3)2的分解,通入N2是防止干扰O2的检验。
B:用于吸收NO2,2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O,注意:该装置中可能发生4NO2+O2+2H2O===4HNO3,即吸收O2。
C:用于检验酸性气体的产生,但B装置已吸收酸性气体,故该装置无作用。
-2-2-D:用于检验O2的存在,2SO3+O2===2SO24,SO3水解显碱性,使酚酞-
溶液变红色,SO24不水解,注意:B装置能吸收O2,故该装置可能无作用。
E:用于排水法收集气体。 (3)会处理题给数据。
3.7 g
m [Mg(NO3)2]=3.7 g?n[Mg(NO3)2]==0.025 mol,
148 g〃mol-1由物料守恒可得:n[Mg(NO3)2]=n[Mg(NO2)2]=n(MgO)。
解题疑惑点:(1)猜想丁不成立,从硝酸镁分解过程中各元素化合价的变化可以看出,分解过程中镁元素、氧元素的化合价没变,氮元素的化合价都降低,
故不符合氧化还原反应的规律。(2)仪器连接后,加入药品前,必须对装置的气密性进行检查,步骤①说明装置气密性良好。因为假设甲、乙、丙中都有氧气,因此需要对氧气进行检验,故必须在实验前排除装置内的氧气。关闭k,用酒精灯加热时,应先移动酒精灯预热硬质玻璃管。(3)①剩余固体加入水未见明显变化,可排除猜想丙,因为氮化镁可与水反应产生氨气;3.7 g Mg(NO3)2的物质的量为0.025 mol,若加热分解生成Mg(NO2)2,最后所得固体的质量为0.025 mol×116 g/mol=2.9 g,而实际固体的质量为1.0 g,显然猜想甲不合理。②D中盛的是Na2SO3酚酞溶液,若产物中有O2,D中将发生反应2Na2SO3+O2===2Na2SO4,溶液碱性减弱,溶液颜色会褪去。由于实验过程③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显现象,说明NO2与O2在装置B中已反应完。
【答案】 (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)
(2)①装置气密性良好 ②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙 ②2Na2SO3+O2===2Na2SO4 O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)
氧化还原反应实验探究类解题指导
(2014·衡水高三模拟)已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。先在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液呈黄色,现对溶液呈黄色的原因进行探究。
(1)仅限选用的仪器和试剂有:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、滴管、药匙;酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液,淀粉-碘化钾溶液。
完成以下实验探究过程: 提出假设
假设1:溶液呈黄色不是发生化学反应所致,是溶液中________引起的(填微粒的化学式,下同)。
假设2:溶液呈黄色是发生氧化还原反应所致,是溶液中________引起的。 设计实验方案
为了验证上述假设1和假设2的推断,请用简要的文字说明你的实验方案: 假设1方案:_______________________________________。 假设2方案:_______________________________________。
(2)根据高中所学的知识判断,你认为________(填“假设1”或“假设2”)的推断是正确的;若选用淀粉-碘化钾溶液验证你的假设是否可行?________(填“可行”或“不可行”),理由是___________________。
(3)用一个离子方程式表示Br2的氧化性强于Fe3+: _______________________________。
审题指导
(1)信息①:溴水、FeCl3溶液均呈黄色,若溶液呈黄色?可能含有Br2或Fe3
+
信息②:由黄色不是反应所致?黄色是由没反应的Br2呈现的;由黄色是反
应所致?黄色是由反应生成的Fe3+呈现。
(2)信息③:由所学知识?氧化性Br2>Fe3+,假设2正确。
(3)信息④:由所学知识?氧化性:氧化剂>氧化产物?Br2作氧化剂,Fe3+
作氧化产物
评分细则
(1)Br2 Fe3+(Fe3+不能填FeCl3)
假设1方案:向黄色溶液中加入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈橙红色 假设2方案:向黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色(其他合理答案也给分)
(2)假设2 不可行 因为Br2和Fe3+都能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,无法得出结论(其他合理答案也给分,没有答出I2生成的不给分)
(3)Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-(用化学方程式不给分,不配平不给分)
思维建模
分析题中信息和现象?联想所学知识规律?根据题中要求回答问题