Question

高氯酸铵可用于火箭推进剂，实验室可由NaClO₃等原料制取（部分物质溶解度如图M、N），其实验流程如下：

（1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为

 

．
（2）80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为

 

（写化学式）．
（3）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为

 

．
（4）已知：2NH₄ClO₄

△   .

N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O，现可提供下列试剂：
a．饱和食盐水   b．浓H₂SO₄   c．NaOH溶液   d．Mg   e．Cu   f．Fe
利用下图A-E装置对高氯酸铵热分解产生的三种气体进行分步吸收或收集．

①E中收集到的气体可能是

 

 （填化学式）．
②装置D的作用可能是

 

．
③A、B、C中盛放的药品依次可以是

 

（选填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）．
Ⅰ．a b dⅡ．c b eⅢ．b c f．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据题干信息：氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠来书写方程式；
（2）根据温度和物质的溶解度的关系知道：高氯酸钠的溶解度受温度影响大，但是氯化钠的溶解度受温度影响不大；
（3）向高氯酸钠中加入氯化铵，沉淀向着更难溶的物质转化；
（4）①根据氯气能被NaOH吸收，水可以被浓硫酸吸收，氧气可以被热的Cu吸收，氮气可以用排水法收集回答；
②根据瓶子的特点确定其用途；
③根据气体的检验顺序来回答．

解答： 解：据氧化还原反应原理和信息，氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠，可由图知，NaClO₄的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大，80℃时浸取液冷却至0℃过滤，高氯酸钠的溶解度迅速降低，析出晶体，高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液，反应向着更难溶的物质转化，根据物质的溶解情况，可以知道会析出高氯酸铵，过滤洗涤干燥就可以得到高氯酸铵的固体．
（1）根据氧化还原反应原理和信息，氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠，得到方程式为4NaClO₃

△   .

3NaClO₄+NaCl，故答案为：4NaClO₃

△   .

3NaClO₄+NaCl；
（2）可由图知，NaClO₄的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大，80℃时浸取液冷却至0℃过滤，高氯酸钠的溶解度迅速降低，析出晶体，但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大，不会析出晶体，故答案为：NaClO₄．
（3）反应器高氯酸钠中加入氯化铵饱和溶液，反应向着更难溶的物质转化，根据物质的溶解情况，可以知道会析出高氯酸铵，即发生反应的离子方
程式为NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄，故答案为：NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄；
（4）氯气能被NaOH吸收，水可以被浓硫酸吸收，氧气可以被热的Cu吸收，氮气可以用排水法收集，氢氧化钠中有水，先是吸收氯气，再是将水吸收，最后吸水的是氧气，所以A、B、C中盛放的药品依次可以是c．NaOH  b．浓H₂SO₄ e．Cu，最后用排水法收集氮气，
①E中收集到的气体只能是氮气，故答案为：N₂；
②装置D的作用以防水倒吸，所以起到安全瓶的作用，故答案为：安全瓶；
③A、B、C中盛放的药品依次可以是c．NaOH  b．浓H₂SO₄ e．Cu，故答案为：Ⅱ．

点评：本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计题，考查学生分析和解决问题的能力，难度大．