Question

1．高氯酸铵可用于火箭推进剂，实验室可由NaClO．等原料制取（部分物质溶解度如图1），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4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl．
（2）80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为NaClO₄（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NH₄⁺+ClO₄^-=NH₄ClO₄．

（4）已知：2NH₄ClO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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
利用如图2装置对高氯酸铵热分解产生的三种气体进行分别吸收或收集．
①E中收集到的气体可能是N₂（填化学式）．
②A、B、C中盛放的药品依次可以是Ⅱ（选填：I、Ⅱ、Ⅲ）．
I．a、b、dⅡ．c、b、eⅢ．b、c、f
（5）过滤用到的主要玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗．

Answer 1

分析 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）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，据此分析；
（5）过滤用到的主要玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗．

解答 解：（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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO₄+NaCl，
故答案为：4NaClO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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；
②A、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；
（5）过滤用到的主要玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗，故答案为：玻璃棒、烧杯和漏斗．

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．