Question

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：

甲：Mg(NO₃)₂、NO₂、O₂  乙：MgO、NO₂、O₂ 丙：Mg₃N₂、O₂    丁：MgO、NO₂、N₂

（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_____________。

查阅资料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

（2）实验过程

①取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明________

②称取Mg(NO₃)₂固体3 .79 g置于A中，加热前通人N₂以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先________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 . 0g

⑤取少量剩余固体于试管中，加人适量水，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），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O₂存在，未检侧到的原因是_____________________。

③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装里进一步研究。

Answer

（1）不符合氧化还原反应原理（或其它合理答案）

（2）①装置气密性良好

②避免对产物O2的检验产生干扰（或其它合理答案）

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（或其它合理答案）

【解析】

（1）根据氧化还原反应原理有化合价的升高就有化合价的降低，而丁中只有化合价的降低，故不可能。

（2）该实验是通过定量和定性相结合的方法进行探究，通过固体质量的减少可以确定剩余的固体产物；通过红棕色气体，说明有NO2气体，排除丙的可能。

①一个完整的实验流程：安装，检查气密性，装药，实验，拆装置……，该过程为检查气密性；

②该实验过程中要排除氧气的干扰，故先用氮气排除空气，加热的操作时先预热，再对准一点加热。

（3）有NO2排除丙，固体质量减轻，故为乙；若有氧气，能讲亚硫酸钠氧化为硫酸钠；氧气没有检测到，可能在前面发生反应。

【考点定位】以探究实验为基础，考查了探究的基本方法，化学实验基本操作，氧化还原反应等相关知识。