Question

高氯酸銨可用于火箭推進(jìn)劑，實驗室可由NaClO₃等原料制取（部分物質(zhì)溶解度如圖M、N），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(xué)方程式為

 

．
（2）80℃時浸取液冷卻至0℃過濾，濾渣的主要成分為

 

（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

 

．
（4）已知：2NH₄ClO₄

△   .

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
利用下圖A-E裝置對高氯酸銨熱分解產(chǎn)生的三種氣體進(jìn)行分步吸收或收集．

①E中收集到的氣體可能是

 

 （填化學(xué)式）．
②裝置D的作用可能是

 

．
③A、B、C中盛放的藥品依次可以是

 

（選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）．
Ⅰ．a(chǎn) b dⅡ．c b eⅢ．b c f．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)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(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；
（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；
（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，氮氣可以用排水法收集回答；
②根據(jù)瓶子的特點確定其用途；
③根據(jù)氣體的檢驗順序來回答．

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

△   .

3NaClO₄+NaCl，故答案為：4NaClO₃

△   .

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(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；
②裝置D的作用以防水倒吸，所以起到安全瓶的作用，故答案為：安全瓶；
③A、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．

點評：本題是一道物質(zhì)的分離和提純的實驗方案設(shè)計題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度大．