Question

【題目】高氯酸銨(NH4ClO4)常作火箭發(fā)射的推進(jìn)劑，實(shí)驗(yàn)室用NaClO4、NH4Cl等原料制取(部分物質(zhì)的溶解度如圖1、圖2)，其實(shí)驗(yàn)流程如圖3：

（1）反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類(lèi)型是_____。

（2）上述流程中由粗產(chǎn)品獲得純凈高氯酸銨的方法為_____。

（3）洗滌粗產(chǎn)品時(shí)，宜用_____(填“0℃冷水”或“80°C熱水”)洗滌。

（4）已知NH4ClO4在400℃時(shí)開(kāi)始分解為N2、Cl2、O2、H2O。某課題組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NH4ClO4的分解產(chǎn)物(假設(shè)裝置內(nèi)藥品均足量，部分夾持裝置已省略)

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，已用CO2氣體將整套實(shí)驗(yàn)裝置中空氣排盡；焦性沒(méi)食子酸溶液用于吸收氧氣。

①寫(xiě)出高氯酸銨分解的化學(xué)方程式_____。

②為了驗(yàn)證上述產(chǎn)物，按氣流從左至右，裝置的連接順序?yàn)?/span>A→_____(填裝置對(duì)應(yīng)的字母)，證明氧氣存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。

③若裝置E硬質(zhì)玻璃管中的Cu粉換成Mg粉，向得到的產(chǎn)物中滴加蒸餾水，產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。滴加蒸餾水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

Answer 1

【答案】復(fù)分解反應(yīng) 重結(jié)晶 0℃冷水 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑ F→B→D→C→E→H→G E中玻璃管內(nèi)固體逐漸變成黑色

【解析】

NaClO4溶液和NH4Cl飽和溶液混合，常溫下NH4ClO4的溶解度最小，可析出NH4ClO4固體，從而制得NH4ClO4固體，實(shí)際發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作得到NH4ClO4粗品，將NH4ClO4重結(jié)晶可得純凈的NH4ClO4；

NH4ClO4在A中分解，無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水，若無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，則產(chǎn)物有水；

再用濕潤(rùn)的紅色布條檢驗(yàn)Cl2，若布條褪色，則產(chǎn)物有Cl2；

接下來(lái)用NaOH溶液將Cl2除去，用濃硫酸將除Cl2時(shí)帶上的水蒸氣除去；

將氣體通入放有Cu和加熱的硬質(zhì)玻璃管檢驗(yàn)氧氣，若產(chǎn)物含氧氣，玻璃管內(nèi)紅色固體逐漸變黑；

接下來(lái)用焦性沒(méi)食子酸溶液將O2吸收，然后將氣體通入G，若產(chǎn)物有氮?dú)�，將收集到一瓶氮�(dú)�，�?jù)此分析解答。

(1)由上面的分析可知，反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為： ，為復(fù)分解反應(yīng)，故答案為：復(fù)分解反應(yīng)；

(2)將粗產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶可得到純凈的NH4ClO4，故答案為：重結(jié)晶；

(3)根據(jù)圖2可知，NH4ClO4的溶解度隨溫度的升高而增大，0℃時(shí)溶解度低于NH4Cl和NaCl，且NH4Cl和NaCl在0℃時(shí)依然有較高的溶解度，則在洗滌粗產(chǎn)品時(shí)，宜用0℃冷水，故答案為：0℃冷水；

(4)①已知NH4ClO4在時(shí)開(kāi)始分解為、、、，可得高氯酸銨分解的化學(xué)方程式：，注意400℃時(shí)，水為氣體，故答案為：；

②從上面的分析可知，先用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸汽，用濕潤(rùn)的紅色布條檢驗(yàn)氯氣，再用NaOH溶液吸收氯氣，用濃硫酸吸收前面帶上的水蒸氣，用灼熱的Cu粉檢驗(yàn)氧氣，用焦性沒(méi)食子酸溶液吸收氧氣，用排水法收集氮?dú)�。注意：水蒸氣必須在最開(kāi)始檢驗(yàn)，氧氣與銅反應(yīng)前必須除去氯氣，故裝置的連接順序?yàn)椋?/span>A→F→B→D→C→E→H→G，若產(chǎn)物含氧氣，則紅色的Cu粉會(huì)變成黑色的Cu，故答案為：F→B→D→C→E→H→G；E中玻璃管內(nèi)固體逐漸變成黑色；

③若將Cu換成Mg，則E裝置中N2與Mg反應(yīng)生成Mg3N2，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體為氨氣，結(jié)合原子守恒可知，滴加蒸餾水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：，故答案為：。