Question

1．高氯酸銨可用于火箭推進劑，實驗室可由NaClO．等原料制取（部分物質溶解度如圖1），其實驗流程如下：

（1）氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉的化學方程式為4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl．
（2）80℃時浸取液冷卻至0℃過濾，濾渣的主要成分為NaClO₄（寫化學式）．
（3）反應器中加入氯化銨飽和溶液發生反應的離子方程式為NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄．

（4）已知：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O，現可提供下列試劑：
a．飽和食鹽水  b．濃H₂SO₄  c．NaOH溶液   d．Mg    e．Cu    f．Fe
利用如圖2裝置對高氯酸銨熱分解產生的三種氣體進行分別吸收或收集．
①E中收集到的氣體可能是N₂（填化學式）．
②A、B、C中盛放的藥品依次可以是Ⅱ（選填：I、Ⅱ、Ⅲ）．
I．a、b、dⅡ．c、b、eⅢ．b、c、f
（5）過濾用到的主要玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和漏斗．

Answer 1

分析 據氧化還原反應原理和信息，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，反應向著更難溶的物質轉化，根據物質的溶解情況，可以知道會析出高氯酸銨，過濾洗滌干燥就可以得到高氯酸銨的固體．
（1）根據題干信息：氯酸鈉受熱分解生成高氯酸鈉和氯化鈉來書寫方程式；
（2）根據溫度和物質的溶解度的關系知道：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；
（3）向高氯酸鈉中加入氯化銨，沉淀向著更難溶的物質轉化；
（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，氮氣可以用排水法收集，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氣，據此分析；
（5）過濾用到的主要玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和漏斗．

解答 解：（1）根據氧化還原反應原理和信息，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，不會析出晶體，故答案為：NaClO₄；
（3）反應器高氯酸鈉中加入氯化銨飽和溶液，反應向著更難溶的物質轉化，根據物質的溶解情況，可以知道會析出高氯酸銨，即發生反應的離子方
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，氮氣可以用排水法收集，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氣，
①E中收集到的氣體只能是氮氣，故答案為：N₂；
②A、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；
（5）過濾用到的主要玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和漏斗，故答案為：玻璃棒、燒杯和漏斗．

點評 本題是一道物質的分離和提純的實驗方案設計題，考查學生分析和解決問題的能力，難度大．