2018年人教版高二化學(xué)選修4 創(chuàng)新設(shè)計Word版文稿

第第頁第第363頁象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想：甲：Mg(NO丿2、NO2、02乙：MgO、NO2、02丙：Mg3N2、O2?。篗gO、NO2、N2(1)實驗前，小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立，理由是查閱資料得知：2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)：(2)實驗過程儀器連接后，放入固體試劑之前，關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出，表明。稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣其目的是；關(guān)閉k,用酒精燈加熱時，正確操作是先，然后固定在管中固體部位下加熱。觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見明顯變化。待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為1.0g取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。實驗結(jié)果分析討論根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想是正確的。根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因為若有O2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)：(填寫化學(xué)方程式)，溶液顏色會褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測到的原因。小組討論后達(dá)成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。解析：本題是探究性實驗，意在考查考生的化學(xué)實驗與探究能力。(1)根據(jù)猜想丁，Mg(NO3)2—MgO+NO2+N2，只有N元素價態(tài)降低，沒有元素價態(tài)升高，不符合氧化還原反應(yīng)原理。(2①該步驟是檢查裝置的氣密性，根據(jù)現(xiàn)象可知該裝置氣密性良好。②裝置中的空氣中含有O,甲、乙、丙猜想都有O生成，若不用N驅(qū)盡裝置中的O將對分解產(chǎn)生的2222O的檢驗產(chǎn)生干擾。用酒精燈加熱時，為防止試管受熱不均而破裂，首先應(yīng)來回移動酒精燈2加熱硬質(zhì)玻璃管，使其受熱均勻后再集中加熱。(3①根據(jù)實驗過程③的現(xiàn)象可知，產(chǎn)物中有NO，排除丙。猜想乙的分解反應(yīng)為：2Mg(NO)==^==2MgO+4NOf+Of，根據(jù)差值法，23222296gMg(NO3)2分解得到80gMgO，則3.7gMg(NOj2可得1.0gMgO,與題設(shè)數(shù)據(jù)吻合，可見猜想乙成立。②分解產(chǎn)生的NO、O可與B裝置中的NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)4NO+O+22222H0===4HN0，所以無法用D裝置中的NaSO溶液檢測0的存在。若有0,NaSO被23232223O氧化為NaSO,導(dǎo)致D中溶液顏色消失，反應(yīng)方程式為2NaSO+0===2NaSO。22423224答案：（1）不符合氧化還原反應(yīng)原理（或其他合理答案）（2①裝置氣密性良好②避免對產(chǎn)物02的檢驗產(chǎn)生干擾或其他合理答案）移動酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管（3①乙②2Na2S03+02===2Na2S0402在通過裝置B時已參與反應(yīng)或其他合理答案）若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應(yīng)式為。解析：（1開關(guān)K與a相連，裝置構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，作原電池負(fù)極。（2開關(guān)K與b相連，裝置構(gòu)成電解NaCl溶液的電解池，B為電解池的陰極，溶液中的只+在￡極放電生成H。電解過程中Na+應(yīng)該向陰極B移動；A極產(chǎn)生的氣體為Cl，Cl能222將1-氧化為I，I遇淀粉變藍(lán)；根據(jù)電解反應(yīng)：2NaCl+2H0===解=2NaOH+Hf+Clf，22222電解一段時間后若加入鹽酸會增加h2O的質(zhì)量，應(yīng)通入HCl氣體使其恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度；若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，即0.1molH則有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，但在2溶液中轉(zhuǎn)移的不是電子，而是離子。（3①溶液中的0H-在陽極失電子產(chǎn)生°2：4OH-—4e—===2H20+O2f，所以在B□放出02,從A□導(dǎo)出H2S04。溶液中的H+在陰極得到電子產(chǎn)生H2：2H++2e—===H2f，則從C□放出H2，從D□導(dǎo)出KOH溶液。因S04—所帶電荷數(shù)大于K+所帶電荷數(shù)，S04-通過陰離子交換膜，K+通過陽離子交換膜，所以通過陽離子交換膜的離子數(shù)大于通過陰離子交換膜的