Question

某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，拟通过实验初步探究硝酸盐热分解的规律．

（提出猜想）小组提出如下4种猜想：

甲：Mg(NO₃)₂、NO₂、O₂   乙：MgO、NO₂、O₂

丙：Mg₃N₂、O₂           丁：MgO、NO₂、N₂

(1)查阅资料得知，NO₂可被NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为：____________．

(2)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是____________．

（实验操作）

(3)设计如图装置，用氮气排尽装置中空气，其目的是___________；加热Mg(NO₃)₂固体，AB装置实验现象是：____________，说明有Mg(NO₃)₂固体分解了，有NO₂生成．

(4)有同学提出可用亚硫酸钠溶液检验是否有氧气产生，但通入之前，还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液，其作用是：____________

(5)小组讨论后认为即便通过C后有氧气，仅仅用亚硫酸钠溶液仍然难以检验，因为：____________，改进的措施是可在亚硫酸钠溶液中加入____________．

(6)上述系列改进后，如果分解产物中有O₂存在，排除装置与操作的原因，未检测到的原因是____________．(用化学方程式表示)

Answer

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 不符合氧化还原反应原理 避免对产物O2的检验产生干扰(或其它合理答案 固体减少，产生红棕色气体，溶液中有气泡冒出 确保二氧化氮已被除尽，防止干扰氧气的检验 亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象，难以判断反应是否发生了 几滴酚酞试剂 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O

【解析】

(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应，与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2；

(2)根据氧化还原反应化合价升降相等判断；

(3)为检验是否生成氧气，应将装置内的氧气排尽；加热Mg（NO3）2固体，固体质量减小，如生成红棕色气体，则有NO2生成；

(4)亚硫酸钠具有还原性，可被氧气氧化，也可被二氧化氮氧化；

(5)亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象，结合亚硫酸钠溶液呈碱性，硫酸钠溶液呈中性判断；

(6)如果分解产物中有O2存在，但没有检测到，可能原因是二氧化氮、氧气与水反应。

(1)NO2在碱性条件下自身发生氧化还原反应，与氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2，反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；

(2)由于丁产物中化合价只有降低情况，没有升高，不满足氧化还原反应的特征，不符合氧化还原反应原理；

(3)为检验是否生成氧气，应将装置内的氧气排尽，避免对产物O2的检验产生干扰，加热Mg(NO3)2固体，固体质量减小，如生成红棕色气体，则有NO2生成；

(4)亚硫酸钠具有还原性，可被氧气氧化，也可被二氧化氮氧化，通入之前，还需在BD装置间增加滴有酚酞的氢氧化钠溶液，可确保二氧化氮已被除尽，防止干扰氧气的检验；

(5)亚硫酸钠溶液与氧气反应没有明显现象，结合亚硫酸钠溶液呈碱性，硫酸钠溶液呈中性判断，可滴加几滴酚酞试剂，如溶液由红色变为无色，说明有氧气生成；

(6)如果分解产物中有O2存在，但没有检测到，可能原因是二氧化氮、氧气与水反应，发生方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3 或4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。