Question

【題目】高氯酸銨(NH4ClO4)為白色晶體，是強氧化劑，常用作火箭發(fā)射的推進劑。已知:①NH4ClO4在400℃時開始分解，產(chǎn)物為N2、Cl2、O2、H2O；②Mg3N2易水解。請用下圖所示裝置設(shè)計實驗證明分解產(chǎn)物中含有Cl2、H2O以及裝置A中生成了Mg3N2(裝置不重復(fù)使用)。

（1）寫出高氯酸銨分解的化學(xué)方程式__________。

（2）高氯酸銨分解選擇的裝置是__________(填字母)。

（3）按氣流從左到右，裝置的連接順序是:分解裝置→_____→_____→_____→_____→_____。______________

（4）C中所放的試劑是__________，G的作用是__________ 。

（5）能證明有Cl2產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________。

（6）要證明裝置A中生成了Mg3N2需要進行的實驗操作以及對應(yīng)的實驗現(xiàn)象是__________。

（7）某實驗宣存放的高氯酸銨樣品中含有少量雜質(zhì)，已知可用蒸餾法測定NH4ClO4的含量，其測定流程如下(雜質(zhì)不參加反應(yīng))，則樣品中NH4ClO4的含量(w)為__________。

Answer 1

【答案】 2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O B CFEGA 無水CuSO4 吸收水(干燥) F中溶液由無色變?yōu)槌壬?/span>(或黃色) 取少量A中反應(yīng)后的固體于試管中，加水，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍色 94%

【解析】(1) NH4CIO4在400℃時開始分解，產(chǎn)物為N2、Cl2、O2、H2O；反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH4ClO4N2 ↑+2O2↑+Cl2 ↑+4H2O ；正確答案：2NH4ClO4N2 ↑+2O2↑+Cl2 ↑+4H2O。

(2) 高氯酸銨為固體，且有水產(chǎn)生，因此要用到固+固加熱裝置，正確答案：B。

(3) 高氯酸銨分解產(chǎn)物中N2、Cl2、O2、H2O；先通過裝置C驗證水蒸氣，然后進入裝置F中驗證氯氣，然后氣體進入裝置E中，除去氯氣，G中裝有濃硫酸，進行氣體的干燥；最后氮氣與鎂反應(yīng)生成氮化鎂；裝置的連接順序是：分解裝置→C→F→E→G→A；

(4)根據(jù)上述分析可知C中所放的試劑是無水CuSO4，檢驗水蒸氣；G中裝有濃硫酸，吸收水蒸氣；正確答案：無水CuSO4；吸收水。

(5)氯氣有氧化性，能夠把溴離子氧化為溴單質(zhì)， F中溶液由無色變?yōu)槌壬?/span>(或黃色)，能證明有Cl2產(chǎn)生；正確答案：F中溶液由無色變?yōu)槌壬?/span>(或黃色)。

(6) Mg3N2易水解，與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣，因此只要檢驗氨氣的存在即可證明裝置A中生成了Mg3N2；具體操作為取少量A中反應(yīng)后的固體于試管中，加水，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍色；正確答案：取少量A中反應(yīng)后的固體于試管中，加水，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍色。

(7) NH4ClO4與氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣，氨氣被過量的硫酸吸收變?yōu)榱蛩徜@，剩余的硫酸用氫氧化鈉溶液進行滴定，因此根據(jù)酸堿中和規(guī)律：溶液中剩余的氫離子的量等于消耗氫氧化鈉的量=1×20×10-3=0.02mol,所以用來吸收氨氣的氫離子的量為30×1×2 ×10-3-0.02=0.04 mol，所以氨氣的量=0.04 mol，高氯酸銨的量=0.04 mol，高氯酸銨的質(zhì)量=0.04×117.5=4.7g,所以則樣品中NH4ClO4的含量(w)為4.7/5×100%=94%；正確答案：94%。