2018年人教版高二化学选修4 创新设计Word版文稿

第第页第第363页象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：甲：Mg(NO丿2、NO2、02乙：MgO、NO2、02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)实验过程仪器连接后，放入固体试剂之前，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。称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入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。观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。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取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。实验结果分析讨论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。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)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因。小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。解析：本题是探究性实验，意在考查考生的化学实验与探究能力。(1)根据猜想丁，Mg(NO3)2—MgO+NO2+N2，只有N元素价态降低，没有元素价态升高，不符合氧化还原反应原理。(2①该步骤是检查装置的气密性，根据现象可知该装置气密性良好。②装置中的空气中含有O,甲、乙、丙猜想都有O生成，若不用N驱尽装置中的O将对分解产生的2222O的检验产生干扰。用酒精灯加热时，为防止试管受热不均而破裂，首先应来回移动酒精灯2加热硬质玻璃管，使其受热均匀后再集中加热。(3①根据实验过程③的现象可知，产物中有NO，排除丙。猜想乙的分解反应为：2Mg(NO)==^==2MgO+4NOf+Of，根据差值法，23222296gMg(NO3)2分解得到80gMgO，则3.7gMg(NOj2可得1.0gMgO,与题设数据吻合，可见猜想乙成立。②分解产生的NO、O可与B装置中的NaOH溶液发生反应4NO+O+22222H0===4HN0，所以无法用D装置中的NaSO溶液检测0的存在。若有0,NaSO被23232223O氧化为NaSO,导致D中溶液颜色消失，反应方程式为2NaSO+0===2NaSO。22423224答案：（1）不符合氧化还原反应原理（或其他合理答案）（2①装置气密性良好②避免对产物02的检验产生干扰或其他合理答案）移动酒精灯预热硬质玻璃管（3①乙②2Na2S03+02===2Na2S0402在通过装置B时已参与反应或其他合理答案）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为。解析：（1开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子，作原电池负极。（2开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的只+在£极放电生成H。电解过程中Na+应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl，Cl能222将1-氧化为I，I遇淀粉变蓝；根据电解反应：2NaCl+2H0===解=2NaOH+Hf+Clf，22222电解一段时间后若加入盐酸会增加h2O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24L气体，即0.1molH则有0.2mol电子发生转移，但在2溶液中转移的不是电子，而是离子。（3①溶液中的0H-在阳极失电子产生°2：4OH-—4e—===2H20+O2f，所以在B□放出02,从A□导出H2S04。溶液中的H+在阴极得到电子产生H2：2H++2e—===H2f，则从C□放出H2，从D□导出KOH溶液。因S04—所带电荷数大于K+所带电荷数，S04-通过阴离子交换膜，K+通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的