Question

現有某金屬硝酸鹽化學式為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+2NO₂↑+O₂↑，4AgNO₃4Ag+4NO₂↑+O₂↑
提出猜想：猜想1  M（NO₃）₂M（NO₂）₂+O₂↑
猜想2  2M（NO₃）₂2MO+4NO₂↑+O₂↑
猜想3．
設計實驗：為了探究上述猜想，設計如圖實驗裝置：
實驗步驟：①連接儀器；②檢查裝置氣密性；③取一定量樣品裝于大試管，并重新連接好儀器；④加熱；⑤…
（1）寫出猜想3的化學方程式：______ M+2NO₂↑+O₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題給信息，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．
（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．
（3）根據題意，不論哪種假設，收集到的氣體都為氧氣，故只要用帶火星的木條驗證即可．
（4）依據題意，試驗后的溶液呈強酸性，三種猜想中只有猜想2和3生成的二氧化氮溶于水才生成強酸硝酸，結合（3）知猜想3正確．
（5）根據猜想3，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，
解答：（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↑，
故答案為：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）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，
故答案為：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，故答案為：猜想3；
（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
A=，
故答案為：．
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．