Question

（16分）現有某金屬硝酸鹽的化學式為M(NO₃)₂，為了探究其熱分解產物，某化學小組開展探究性學習：

【查閱資料】金屬活潑性不同，其硝酸鹽分解產物不同。如，2KNO₃2KNO₂+O₂↑，

2Cu (NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑，  4AgNO₃4Ag+4NO₂↑+2O₂↑

【提出猜想】猜想1  M(NO₃)₂ M(NO₂)₂+O₂↑  

猜想2  2 M(NO₃)₂2MO+4NO₂­↑+O₂↑

猜想3                                                           。

【設計實驗】為了探究上述猜想，設計如下實驗裝置：

【實驗步驟】①連接儀器；②檢查裝置氣密性；③取一定量樣品裝入大試管中，并重新連接好儀器；④加熱；⑤……

⑴寫出猜想3的化學方程式：                                               ；

⑵測定氣體體積應選擇       （填A或B）；不選另一個裝置的理由是           

                                                        ；

⑶實驗收集到一定量氣體是      ，量筒讀數前應注意                        ；

為了檢驗收集氣體的成分，其操作方法是                                    

                                                                      ；

⑷在實驗后量筒里的水中加入適量碳酸氫鈉粉末，溶液中產生大量氣體，說明     正確（填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”）；

⑸該小組測得兩組數據：①實驗前樣品質量為Wg，收集到氣體體積為V L；②實驗前

樣品質量為Wg，完全分解后測得固體產物質量為m g；

請你選擇其中一組數據，計算元素M的相對原子質量為                    。

 

Answer 1

【答案】

⑴M(NO₃)₂M+2NO₂↑+O₂↑（2分）

⑵B （1分）     裝置A不應長導管進氣，這樣不能排水集氣；（2分）

⑶氧氣（2分）調整量筒內外液面相平（2分）用玻璃片在水槽里蓋好量筒口，用食指摁緊玻璃片，將量筒從水槽里拿出來，正放在實驗臺上，移開玻璃片，用帶火星木條接近量筒口，若木條燃燒更旺，說明收集到的氣體是氧氣（2分）

⑷猜想3 （2分）

⑸（3分）

【解析】

試題分析：（1）活潑性不同的金屬的硝酸鹽受熱分解產物不同，可能有三種固體產物：亞硝酸鹽、金屬氧化物、金屬單質，猜想3的化學方程式為M（NO₃）₂M+2NO₂↑+O₂↑，

（2）A裝置存在壓強差，且導管中的氣體不能被測量，存在誤差，而B裝置則避免了這些誤差，收集氣體時導水管口應伸入量筒中下部，故答案為：B；裝置A不應長導管進氣，這樣不能排水集氣；導水管口應伸入量筒中下部，以便讀數前調平液面；

（3）收集到的氣體是氧氣，量筒讀書前調整量筒內外液面相平；檢驗氧氣用帶火星的木條，操作方法為用玻璃片在水槽里蓋好量筒口，用食指摁緊玻璃片，將量筒從水槽里拿出來，正放在實驗臺上，移開玻璃片，用帶火星木條接近量筒口，若木條燃燒更旺，說明收集到的氣體是氧氣，

（4）在實驗后的水里加入適量碳酸氫鈉粉末，溶液中產生大量氣體，說明溶液呈酸性，猜想2中兩種氣體完全反應生成硝酸，不能收集到氣體，猜想3氧氣過量，反應后可以收集到氣體，溶液呈酸性，符合實驗現象；

（5）設M的相對原子質量為A，根據反應可知固體質量減少的量為NO₂和O₂的質量，利用差量法計算，

M（NO₃）₂M+2NO₂↑+O₂↑△m

A g         124g

m         （W-m）g

考點：探究物質的組成或測量物質的含量；常見氣體的檢驗。

點評：本題考查實驗的設計及評價，以及物質的組成及含量的測定，本題難度較大，學習中注意基礎知識的積累，本題注意差量法計算的運用。