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)開始分解為N2、Cl2、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)開始前，已用CO2氣體將整套實(shí)驗(yàn)裝置中空氣排盡；焦性沒食子酸溶液用于吸收氧氣。

①寫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)駶櫟募t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 2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑ F→B→D→C→E→H→G 裝置E硬質(zhì)玻璃管中紅色粉末變?yōu)楹谏?/span> Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑

【解析】

（1）高氯酸鈉與氯化銨反應(yīng)生成高氯酸銨，化合價(jià)未變；

（2）由粗產(chǎn)品獲得純凈的高氯酸銨操作屬于晶體的提純；

（3）NH4ClO4的溶解度隨溫度的升高而增大；

（4）①結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒進(jìn)行配平；

②用無水CuSO4固體（F）檢驗(yàn)H2O(g)，再用濕潤的紅色布條（F）檢驗(yàn)Cl2；對(duì)O2的檢驗(yàn)應(yīng)用O2將銅氧化的性質(zhì)，由于Cl2同樣具有氧化性，因此需先用NaOH溶液（D）除去Cl2，再通過濃硫酸（C）干燥，氣體通過Cu粉（E）檢驗(yàn)O2；G裝置排水集氣法用于檢驗(yàn)N2，由于O2也難溶于水，因此需先用焦性沒食子酸（H）吸收O2；

③Mg能與N2反應(yīng)生成Mg3N2，Mg3N2與水反應(yīng)生成的使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為NH3。

（1）由流程可知，高氯酸鈉與氯化銨反應(yīng)生成高氯酸銨，則化學(xué)方程式為：NaClO4+NH4Cl=NH4ClO4+NaCl，該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)；

（2）由粗產(chǎn)品獲得純凈的高氯酸銨操作屬于晶體的提純，而晶體的提純用重結(jié)晶；

（3）由圖2可知，NH4ClO4的溶解度隨溫度的升高而增大，因此洗滌NH4ClO4粗產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)選用0℃冷水進(jìn)行洗滌，防止NH4ClO4溶解損耗；

（4）①由題干可知，NH4ClO4分解產(chǎn)生N2、Cl2和H2O，結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒可得，反應(yīng)過程中還生成O2，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4ClO4 N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑；

②對(duì)產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先用無水CuSO4固體（F）檢驗(yàn)H2O(g)，再用濕潤的紅色布條（F）檢驗(yàn)Cl2；對(duì)O2的檢驗(yàn)應(yīng)用O2將銅氧化的性質(zhì)，由于Cl2同樣具有氧化性，因此需先用NaOH溶液（D）除去Cl2，再通過濃硫酸（C）干燥，氣體通過Cu粉（E）檢驗(yàn)O2；G裝置排水集氣法用于檢驗(yàn)N2，由于O2也難溶于水，因此需先用焦性沒食子酸（H）吸收O2，因此裝置的連接順序?yàn)椋?/span>A→F→B→D→C→E→H→G；證明O2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：E中紅色粉末變?yōu)楹谏��?/span>

③水反應(yīng)生成的使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為NH3，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑。