题目内容

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)，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 d      Ⅱ. c b e      Ⅲ. b c f

 

【答案】

 

（1）4NaClO3=3NaClO4+NaCl    

(2)NaClO4 ；

 (3)NH4++ClO4-=NH4ClO4  ； 

(4)①氮气；②安全瓶  ③Ⅱ

【解析】

试题分析：（1）根据氧化还原反应原理和信息，方程式为；（2）由图可知，NH4ClO4的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大。（3）（4）A、B、C中盛放的药品依次可以是   c.NaOHb.浓H2SO4 e.Cu ①E中收集到的气体只能是氮气了。②装置D的作用以防水倒吸，所以起到安全瓶的作用；

考点：本题以复合火箭推进剂的重要成分制取和分析为背景的综合实验题，涉及理论分析、阅读理解、读图看图、沉淀制备、沉淀洗涤、含量测定等多方面内容，考查学生对综合实验处理能力，难度较大．

 

练习册系列答案
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高氯酸钾广泛用于火箭及热电池业．实验室制取高氯酸钾的步骤为：称取一定质量的KCl、NaClO4溶解，然后混合，经冷却、过滤、滤出晶体用蒸馏水多次洗涤及真空干燥得到．
有关物质溶解度与温度的关系表
温度
溶解度
化学式		 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
KClO4 0.76 1.06 1.68 2.56 3.73
KCl 28 31.1 34.2 37.2 40.1
NaClO4 167 183 201 222 245
（1）写出实验室制取高氯酸钾的化学方程式：
 
；用蒸馏水多次洗涤晶体的目的是
 
．
（2）Fe和KClO4反应放出的热量能为熔融盐电池提供550～660℃的温度，使低熔点盐熔化导电，从而激活电池，这类电池称为热电池．Li/FeS2热电池工作时，Li转变为硫化锂，FeS2转变为铁，该电池工作时，电池总反应为
 
．
（3）Fe和KClO4作为热电池加热材料的供热原理为：KClO4（s）+4Fe（s）═KCl（s）+4FeO（s）；△H＜0．
①600℃时FeO可部分分解生成Fe3O4，写出有关的化学方程式：
 
．
②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物（假定只含氯化钾一种钾盐）于烧杯中，用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥，固体质量减少了0.43g，在固体中继续加入过量的稀硫酸，微热让其充分反应，固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液，经过滤、洗净、干燥，再在空气中充分灼烧得6.0g棕色固体．求该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量．（写出计算过程，结果保留2位有效数字）
天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步．天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程．
（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑．
①写出K2S的电子式：
 
；
②某化学兴趣小组进行了如下实验：
实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：
 
；
实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清．请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：
 
；
（2）1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂．高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：
 
；
（3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼（N2H4）、一甲肼、偏二甲肼、液氢等．火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧．偏二甲肼的系统命名为1，1-二甲基联氨，它的结构简式为
 
；
（4）以上的火箭推进剂一般都含有氮元素，含氮化合物种类丰富，科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4（SO4）2的物质，该物质为易溶于水的强电解质，遇烧碱会生成N4气体，该反应的离子方程式：
 
；另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质，和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性，写出该产物爆炸的化学反应方程式：
 
．

天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。
（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C ="=" K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。
①写出K2S的电子式：     ；
②某化学兴趣小组进行了如下实验：
实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：
                        ；
实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：     ；
（2） 1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：     ；
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天宫一号（Tiangong-1）是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素，推进剂的发展经历了一个漫长的过程。

   （1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C == K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。

    ① 写出K2S的电子式：      ；

    ② 某化学兴趣小组进行了如下实验：

    实验一：取适量黑火药溶于水，过滤，将滤液蒸发浓缩，冷却后慢慢加入浓硫酸，将混合液置于试管中并放入铜片，产生大量红棕色气体，写出该反应的离子方程式：

                         ；

    实验二：取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，取滤液向其中滴加新制氯水至过量，一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-：      ；

    （2） 1947年，研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸，其爆炸产物有4种，2种产物是空气中的主要成分，另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出该反应的化学方程式：      ；

    （3）20世纪60年代，美国大推力火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧；可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨，它的结构简式为      ；

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