Question

【题目】高氯酸盐(ClO4－)有高稳定性和强氧化性，常作为氧化剂用于工业生产。

(1)高氯酸盐中氯元素的化合价为________。

(2)下列叙述中可说明氯元素比硫元素非金属性强的是_________。

① HCl比H2S稳定

② HClO4的酸性比H2SO3的强

③ Cl2可与Na2S发生置换反应

(3)NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过反应NaClO4＋NH4ClNH4ClO4＋NaCl制取。相关物质的溶解度曲线如图：

① 结合溶解度，分析该反应能够发生的原因________。

② 从反应后热的混合液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为________、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤。

(4)高氯酸盐是一种新型的无机污染物，ClO4－的主要危害是与碘离子竞争进入人体甲状腺，影响甲状腺的正常功能。利用电化学催化法，酸性环境中，可将ClO4－还原为Cl－，该电极反应式为________。

(5)已知，加热时Cu(ClO4)2的分解方式有以下两种：

2Cu(ClO4)2 2CuO+7O2↑+2Cl2↑

Cu(ClO4)2 CuCl2+4O2↑

取一定质量的Cu(ClO4)2·6H2O样品，加热至某温度使其完全分解，若测得V(O2)∶V(Cl2)＝5∶1，则分解所得固体产物中CuO与CuCl2的物质的量之比为________。

Answer 1

【答案】＋7 ①③ 80℃时，氯化钠溶解度小于其他物质(生成物溶解度小于反应物) 趁热过滤 ClO4－+8H++8e－=Cl－+4H2O 8∶3

【解析】

(1)根据高氯酸盐的化合价之和等于0判断氯元素的化合价；

(2)根据元素周期律判断非金属性强弱；

(3) ①根据反应条件在80℃时，溶解度的变化判断；

②利用NH4ClO4和NaCl的溶解度差异判断；

(4)根据根据酸性条件下化合价的变化判断电极反应；

(5)根据反应：2Cu(ClO4)2 2CuO+7O2↑+2Cl2↑、Cu(ClO4)2 CuCl2+4O2↑由氧气和氯气的关系可确定氧化铜和氯化铜的物质的量的关系。

(1)高氯酸盐(ClO4－)中氧为-2价，离子化合价之和等于-1，氯元素的化合价为+7价；

(2) ①气态氢化物的稳定可以用来比较非金属性的强弱，故HCl比H2S稳定，故①正确；

② HClO4的酸性比H2SO3的强不能比较，亚硫酸不是最高价氧化物对应的水化物，故②错误；

③ Cl2可与Na2S发生置换反应，单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，可以比较，故③正确；

答案选①③；

(3)①结合溶解度，80℃时，氯化钠溶解度小于其他物质(生成物溶解度小于反应物)，该反应能够发生；

②从反应后热的混合液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤；

(4)酸性环境中，可将ClO4－还原为Cl－，氯元素的化合价降低了8，得到8个电子，氢离子存在时，该电极反应式为ClO4－+8H++8e－=Cl－+4H2O；

(5)已知，加热时Cu(ClO4)2的分解方式有以下两种：2Cu(ClO4)2 2CuO+7O2↑+2Cl2↑、Cu(ClO4)2 CuCl2+4O2↑。设分解所得固定产物中CuO的物质的量为xmol，CuCl2的物质的量为ymol，根据反应生成氧气的物质的量为（3.5x+4y）mol，氯气的物质的量为xmol，根据题意V（O2）：V（Cl2）=（3.5x+4y）：x=5：1，所以x：y=8：3，分解所得固体产物中CuO与CuCl2的物质的量之比为8:3。