Question

20．高氯酸銨可用于火箭推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室可由NaClO₃等原料制�。ú糠治镔|(zhì)溶解度如圖1），其實(shí)驗(yàn)流程如圖2：

（1）氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉的化學(xué)方程式為4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl．
（2）80℃時(shí)浸取液冷卻至0℃過濾，濾渣的主要成分為：NaClO₄（寫化學(xué)式）．
（3）反應(yīng)器中加入氯化銨飽和溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄．
（4）已知：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O，現(xiàn)可提供下列試劑：
a．飽和食鹽水   b．濃H₂SO₄    c．NaOH溶液     d．Mg      e．Cu     f．Fe
利用圖3裝置對(duì)高氯酸銨熱分解產(chǎn)生的三種氣體進(jìn)行分別吸收或收集．
①E中收集到的氣體可能是N₂ （填化學(xué)式）．
②A、B、C中盛放的藥品依次可以是Ⅱ（選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）．
Ⅰ．a(chǎn) b dⅡ．c b eⅢ．b c f．

Answer 1

分析 氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉，80℃時(shí)浸取液冷卻至0℃過濾得到濾渣的主要成分為NaClO₄，反應(yīng)器中加入氯化銨飽和溶液發(fā)生反應(yīng)生成高氯酸按，過濾干燥得到NH₄ClO₄，
（1）根據(jù)題干信息：氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化，結(jié)合原子守恒來書寫方程式；
（2）根據(jù)溫度和物質(zhì)的溶解度的關(guān)系知道：高氯酸鈉的溶解度受溫度影響大，但是氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，NaClO₄的溶解度受溫度影響很大，NaCl溶解度受溫度影響不大；
（3）向高氯酸鈉中加入氯化銨，沉淀向著更難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，根據(jù)物質(zhì)的溶解情況，可以知道會(huì)析出高氯酸銨；
（4）①根據(jù)氯氣能被NaOH吸收，水可以被濃硫酸吸收，氧氣可以被熱的Cu吸收，氮?dú)饪梢杂门潘�法收集回答�?br />②根據(jù)氣體的檢驗(yàn)順序來回答，氯氣能被NaOH吸收，水可以被濃硫酸吸收，氧氣可以被熱的Cu吸收，氮?dú)饪梢杂门潘�法收集，氫氧化鈉中有水，先是吸收氯氣，再是將水吸收，最后吸水的是氧氣．

解答 解：據(jù)氧化還原反應(yīng)原理和信息，氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉，可由圖知，NaClO₄的溶解度受溫度影響很大，NaCl溶解度受溫度影響不大，80℃時(shí)浸取液冷卻至0℃過濾，高氯酸鈉的溶解度迅速降低，析出晶體，高氯酸鈉中加入氯化銨飽和溶液，反應(yīng)向著更難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，根據(jù)物質(zhì)的溶解情況，可以知道會(huì)析出高氯酸銨，過濾洗滌干燥就可以得到高氯酸銨的固體．
（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理和信息，氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉，得到方程式為4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl，
故答案為：4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl；
（2）可由圖知，NaClO₄的溶解度受溫度影響很大，NaCl溶解度受溫度影響不大，80℃時(shí)浸取液冷卻至0℃過濾，高氯酸鈉的溶解度迅速降低，析出晶體，但是氯化鈉的溶解度受溫度的影響不大，不會(huì)析出晶體，
故答案為：NaClO₄．
（3）反應(yīng)器高氯酸鈉中加入氯化銨飽和溶液，反應(yīng)向著更難溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，根據(jù)物質(zhì)的溶解情況，可以知道會(huì)析出高氯酸銨，即發(fā)生反應(yīng)的離子方
程式為NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄，
故答案為：NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄；
（4）氯氣能被NaOH吸收，水可以被濃硫酸吸收，氧氣可以被熱的Cu吸收，氮?dú)饪梢杂门潘�法收集，氫氧化鈉中有水，先是吸收氯氣，再是將水吸收，最后吸水的是氧氣，所以A、B、C中盛放的藥品依次可以是c．NaOH b．濃H₂SO₄ e．Cu，最后用排水法收集氮?dú)猓?br />①E中收集到的氣體只能是氮?dú)猓?br />故答案為：N₂；
②氯氣能被NaOH吸收，水可以被濃硫酸吸收，氧氣可以被熱的Cu吸收，氮?dú)饪梢杂门潘�法收集，氫氧化鈉中有水，先是吸收氯氣，再是將水吸收，最后吸水的是氧氣，所以A、B、C中盛放的藥品依次可以是c．NaOH b．濃H₂SO₄ e．Cu，
故答案為：Ⅱ．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道物質(zhì)的分離和提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度中等．