Question

12．為了探究AgNO₃的氧化性和熱穩定性，某化學興趣小組設計了如下實驗．
Ⅰ．AgNO₃的氧化性．
將光亮的鐵絲伸入AgNO₃溶液中，一段時間后將鐵絲取出．為檢驗溶液中Fe的氧化產物，將溶液中的Ag⁺ 除盡后，進行了如下實驗．可選用的試劑：KSCN溶液、KMnO₄（H⁺）溶液、氯水．
（1）請完成下表：

操作	現象	結論
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入KSCN溶液， 振蕩	①	存在Fe3+
取少量除盡Ag+后的溶液于試管中，加入 ②， 振蕩	③	存在Fe2+

[實驗結論]Fe的氧化產物為Fe²⁺和Fe²⁺．
①溶液呈血紅色；②酸性的KMnO₄溶液；③溶液紫色褪去．
Ⅱ．AgNO₃的熱穩定性
用如圖所示的實驗裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體．當反應結束后，試管中殘留固體為黑色．
（2）裝置B的作用是防倒吸．
（3）經小組討論并驗證該無色氣體為O₂，其驗證方法是用帶火星的木條深入集氣瓶中，木條復燃證明無色氣體為氧氣．
（4）[查閱資料]Ag₂O和粉末狀的Ag均為黑色； Ag₂O可溶于氨水．
[提出設想]試管中殘留的黑色固體可能是：ⅰAg；ⅱAg₂O；ⅲAg和Ag₂O．
[實驗驗證]該小組為驗證上述猜想，分別取少量黑色固體放入試管中，進行了如下實驗．

實驗編號	操作	現象
a	加入足量氨水，振蕩	黑色固體不溶解
b	加入足量稀硝酸，振蕩	黑色固體溶解，并有氣體產生

[實驗評價]根據上述實驗，不能確定固體產物成分的實驗是b（填實驗編號）．
[實驗結論]根據上述實驗結果，該小組得出AgNO₃固體熱分解的產物有Ag、NO₂、O₂．

Answer 1

分析 本題以探究AgNO₃固的氧化性和穩定性為載體，通過檢驗溶液里的Fe²⁺、Fe³⁺的存在來推測AgNO₃固的氧化性，通常是利用KSCN溶液檢驗Fe³⁺、酸性的KMnO₄溶液檢驗Fe²⁺，在探究AgNO₃穩定性時通過分解的氣體產物和對固體成分的分析來推測，涉及了Ag和Ag₂O溶解在稀硝酸中的不同實驗現象來確定，據此可作答；
（1）依據鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液驗證鐵離子的存在；亞鐵離子的檢驗是利用酸性KMnO4溶液的強氧化性，通過溶液是否褪色來判斷；
（2）裝置中B為安全瓶防倒吸；
（3）依據氧氣助燃性檢驗；
（4）實驗操作加入氨水，固體不溶解，只能得出固體成分是Ag，實驗操作加入的試劑若是硝酸，固體溶解，銀單質反應溶解，氧化銀也能溶于硝酸；
②裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，依據實驗a可知產物為銀，氧化銀溶于氨水；

解答 解：（1）取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩，溶液變血紅色，證明含有鐵離子，驗證亞鐵離子實驗是取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入酸性的KMnO₄溶液，發現溶液紫色褪去，可證明溶液中含有Fe²⁺，故答案為：①溶液呈血紅色；②酸性的KMnO₄溶液；③溶液紫色褪去；
（2）裝置導氣管略露出膠塞，是安全瓶，可以防止C裝置中 的液體到吸入發生裝置A，故答案為：防倒吸；
（3）氧氣具有助燃性，用帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復燃證明無色氣為氧氣，故答案為：用帶火星的木條深入集氣瓶中，木條復燃證明無色氣體為氧氣；
（4）①實驗a加入氨水，銀不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成銀氨溶液，可以驗證固體成分的判斷，b實驗加入的硝酸可以溶解Ag₂O，也可以溶解Ag，不能檢驗固體成分，故答案為：b．
②實驗a加入氨水，銀不能溶解于氨水溶液，Ag₂O能溶于氨水中形成銀氨溶液，可以驗證固體成分的判斷，加入足量氨水，振蕩黑色固體不溶解，說明生成的固體為Ag，裝置A加熱AgNO₃固體，產生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置D中收集到無色氣體為氧氣，AgNO₃固體熱分解的產物有Ag、NO₂、O₂，故答案為：Ag、NO₂、O₂；

點評 本題考查了實驗設計的方法和物質實驗驗證方案分析判斷，物質性質的應用是解題關鍵，題目難度中等．