Question

【題目】高氯酸銨是一種常見的強氧化劑，常用作火箭發射的推進劑。根據下列信息回答問題:

已知:①高氯酸銨受熱分解為N2、Cl2、O2和H2O;②Mg3N2易水解;③Cu與N2在酒精燈加熱條件下不反應。

（1）寫出高氯酸銨受熱分解的化學反應方程式: _____________，Mg3N2的電子式為________。

（2）現有23.5g NH4ClO4分解，用下列裝置設計實驗，驗證其分解產物并計算分解率。(注:①裝置中空氣已除盡;②裝置可重復使用;③B~F裝置中的試劑均過量且能與相應物質反應完全。)

①用E裝置質量的增加來驗證生成的氣體產物之一，則E中盛放的試劑是:_______。

②請按氣流由左至右的方向連接裝置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (選擇B~F裝置，并用B~F字母填空)。

③證明產物中有Cl2的實驗現象:________。

④反應結束后，若C裝置質量增加了2.38g，則NH4ClO4的分解率是:________%。

（3）樣品中NH4ClO4的含量(雜質中不含NH4+)還可用蒸餾法測定(如圖所示，加熱和夾持裝置已略去)，實驗步驟如下:

步驟1:組裝儀器，檢查氣密性;準確稱取樣品a g(不超過0.5g)于蒸餾燒瓶中，加入約150mL水溶解。

步驟2:準確量取40.00mL 約0.1mol/L H2SO4于錐形瓶中。

步驟3:向蒸餾燒瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加熱蒸餾使NH3全部揮發。

步驟4:用新煮沸過的水沖洗冷凝裝置2~3次，洗滌液并入錐形瓶中。

步驟5:向錐形瓶中加2~3滴甲基橙，用c mol/L NaOH標準溶液滴定至終點，消耗NaOH標準溶液V1 mL。

步驟6:重復實驗2~3次。

回答下列問題:

①步驟2中，準確量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃儀器是: __________。

②為獲得樣品中NH4ClO4的含量，還需補充的實驗是:______。

Answer 1

【答案】2NH4ClO42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑ 濃硫酸 E、F、C D裝置中顏色由無色變為橙色 85.0或85 酸式滴定管或移液管 用NaOH標準溶液標定硫酸溶液的濃度

【解析】

試題（1）根據得失電子守恒配平高氯酸銨受熱分解的化學反應方程式；Mg3N2是離子化合物；（2）A是高氯酸銨受熱分解的裝置；B是氫氧化鈉溶液，可以吸收氯氣；C中盛放Mg粉，可以檢驗氮氣；D中溴化鉀可以檢驗氯氣；F中銅粉可以檢驗氧氣；E中盛放液體，根據E裝置質量的增加來驗證生成的水，所以E中盛濃硫酸；(3) ①根據硫酸體積的精度是0.01mL選擇儀器；②要計算NH4ClO4的含量，需要知道硫酸溶液的濃度。

解析：（1）根據得失電子守恒配平高氯酸銨受熱分解的化學反應方程式為2NH4ClO42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑；Mg3N2是離子化合物，電子式是；（2）①A是高氯酸銨受熱分解的裝置；B是氫氧化鈉溶液，可以吸收氯氣；C中盛放Mg粉，可以檢驗氮氣；D中溴化鉀可以檢驗氯氣；F中銅粉可以檢驗氧氣；E中盛放液體，根據E裝置質量的增加來驗證生成的水，所以E中盛濃硫酸；②根據以上分析，按氣流由左至右的方向連接裝置:A →E→D →B→E→F→C→E；③D中溴化鉀可以與氯氣反應，方程式是 ，溴水為橙色，所以D裝置中顏色由無色變為橙色可以證明產物中有Cl2；④C中盛放Mg粉，可以與氮氣反應生成Mg3N2，若C裝置質量增加了2.38g，說明反應生成氮氣2.38g，則NH4ClO4的分解率是 ；(3) ①根據硫酸體積的精度是0.01mL，準確量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃儀器是酸式滴定管；②為獲得樣品中NH4ClO4的含量，還需補充的實驗是用NaOH標準溶液標定硫酸溶液的濃度。