Question

為探究Fe(NO₃)₂等硝酸鹽熱分解產(chǎn)物和產(chǎn)物的性質(zhì)，某化學(xué)小組開(kāi)展如下探究性學(xué)習(xí)：
【查閱資料】金屬活潑性不同，其硝酸鹽分解產(chǎn)物不同。
（1）K→Na活潑金屬的硝酸鹽分解生成亞硝酸鹽和氧氣；
（2）Mg→Cu等較活潑金屬的硝酸鹽分解生成氧化物、NO₂和O₂；
（3）Hg以后不活潑金屬的硝酸鹽分解生成金屬單質(zhì)、NO₂和O₂。
2KNO₃2KNO₂↑+O₂↑
2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑ 
2AgNO₃2Ag+2NO₂↑+O₂↑
【實(shí)驗(yàn)一】探究Fe(NO₃)₂熱分解固體產(chǎn)物中Fe元素的價(jià)態(tài)。該小組甲同學(xué)將其溶于足
量的稀H₂SO₄得到相應(yīng)兩份溶液，進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn)。
【提出猜想】猜想一：Fe元素只顯+2價(jià)；
猜想二：Fe元素只顯+3價(jià)；
猜想三：Fe元素____          _____。
【實(shí)驗(yàn)操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液②將稀酸性KMnO₄溶液中滴入另一份溶液
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)①                       ；實(shí)驗(yàn)②                       。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想二成立，則Fe(NO₃)₂分解的化學(xué)方程式是                      。
【實(shí)驗(yàn)二】探究Fe(NO₃)₂熱分解氣體產(chǎn)物的性質(zhì)。小組乙、丙同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)（收集時(shí)操作恰當(dāng)，幾乎沒(méi)有空氣）

實(shí)驗(yàn)步驟：①連接儀器；②檢查裝置氣密性；③取一定質(zhì)量Fe(NO₃)₂裝于大試管，并重
新連接好儀器；④加熱；⑤……
（1）乙同學(xué)使用A裝置收集氣體，恰好收集到常溫常壓下27mL的紅棕色氣體，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，讀數(shù)時(shí)必須                            。
（2）乙同學(xué)用帶火星木條檢驗(yàn)量筒內(nèi)氣體時(shí)，發(fā)現(xiàn)木條燃燒，且顏色變淺甚至無(wú)色，下列判斷中正確的是       。
a．氣體中只有NO₂    b．氣體是O₂、NO₂的混合物
c．支持燃燒的氣體只有O₂ d．NO₂支持燃燒
（3）丙同學(xué)取等質(zhì)量的Fe(NO₃)₂使用B裝置收集氣體，可收集到    mL氣體。
【實(shí)驗(yàn)三】探究固體混合物的成分。小組丁同學(xué)取KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體，則KNO₃、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₂的物質(zhì)的量之比可能是（    ）

A．1:2:2

B．2:1:3

C．1:2:3

D．3:8:6

Answer 1

【實(shí)驗(yàn)一】【提出猜想】 既有+2價(jià)又有+3價(jià)（1分）
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】溶液呈血紅色（2分）  稀酸性KMnO₄溶液不褪色。（2分）
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】2Fe(NO₃)₂Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑（2分）
【實(shí)驗(yàn)二】（1）調(diào)節(jié)量筒，使量筒液面與水槽液面在同一高度（2分）
（2）bd （2分） （3）4 （2分）
【實(shí)驗(yàn)三】AD（2分，多選、錯(cuò)選不得分，選對(duì)1個(gè)得1分）

解析試題分析：（1）Fe元素有+2價(jià)、+3價(jià)，所以猜想三：Fe元素既有+2價(jià)又有+3價(jià)。（2）根據(jù)固體物質(zhì)中有+3價(jià)Fe，在溶液中加入KSCN溶液，溶液應(yīng)變紅，向另一份溶液中滴入酸性KMnO₄稀溶液，KMnO₄溶液顏色無(wú)明顯變化；（3）Fe（NO₃）₂熱分解生成了氧化鐵，二氧化氮和氧氣，方程式：4Fe（NO₃）₃ 2Fe₂O₃+4NO₂↑+11O₂↑；【實(shí)驗(yàn)二】（1）（1）乙同學(xué)使用A裝置收集氣體，恰好收集到常溫常壓下27mL的紅棕色氣體，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，讀數(shù)時(shí)必須調(diào)節(jié)量筒，使量筒液面與水槽液面在同一高度。（2）乙同學(xué)用帶火星木條檢驗(yàn)量筒內(nèi)氣體時(shí)，發(fā)現(xiàn)木條燃燒，且顏色變淺甚至無(wú)色，說(shuō)明紅棕色氣體參加了反應(yīng)，b．氣體是O₂、NO₂的混合物d．NO₂支持燃燒兩者都有可能。（3）根據(jù)反應(yīng)4Fe（NO₃）₂2Fe₂O₃+8NO₂+O₂，生成27ml氣體中二氧化氮占了8/9，則為24mlNO₂和3mlO₂。再通過(guò)水后被水吸收，3mlO₂完全被水吸收需要12mlNO₂，剩余12mlNO₂再被水吸收生成4ml一氧化氮?dú)怏w。【實(shí)驗(yàn)三】根據(jù)三個(gè)反應(yīng)2KNO₃2KNO₂↑+O₂↑；2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑； 2Fe(NO₃)₂Fe₂O₃+8NO₂↑+O₂↑，混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體，說(shuō)明三個(gè)反應(yīng)中生成的氣體物質(zhì)的量之比NO₂↑：O₂↑=4：1，通過(guò)選項(xiàng)答案驗(yàn)證，AD正確。
考點(diǎn)：本題考查了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)計(jì)算，在解題時(shí)，可根據(jù)題中現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的知識(shí)確定存在或不存在的物質(zhì)是解題的關(guān)鍵。