Question

【題目】高氯酸銨(NH4ClO4)為白色晶體，具有不穩(wěn)定性，在400℃時(shí)開(kāi)始分解產(chǎn)生多種氣體，常用于生產(chǎn)火箭推進(jìn)劑。某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用下列裝置對(duì)NH4ClO4的分解產(chǎn)物進(jìn)行探究。(假設(shè)裝置內(nèi)試劑均足量，部分夾持裝置已省略)。

（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)C中銅粉由紅色變?yōu)楹谏�，說(shuō)明分解產(chǎn)物中有__(填化學(xué)式)。

（2）實(shí)驗(yàn)完畢后，取D中硬質(zhì)玻璃管中的固體物質(zhì)于試管中，滴加蒸餾水，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)方程式為__。

（3）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，某同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)物中還應(yīng)有H2O，可能有Cl2。該同學(xué)認(rèn)為可能有Cl2存在的理由是__。

（4）為了證明H2O和Cl2的存在，選擇上述部分裝置和下列提供的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①按氣流從左至右，裝置的連接順序?yàn)?/span>A→__→__→__。

②F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：NH4ClO4分解時(shí)產(chǎn)生了上述幾種物質(zhì)，則高氯酸銨分解的化學(xué)方程式為___。

（6）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器E中裝有堿石灰的目的__；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)擬通過(guò)稱量D中鎂粉質(zhì)量的變化，計(jì)算高氯酸銨的分解率，會(huì)造成計(jì)算結(jié)果__(填“偏大”“偏小”或“無(wú)法判斷”)。

Answer 1

【答案】O2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ O2和N2都是氧化產(chǎn)物，根據(jù)化合價(jià)變化規(guī)律，還應(yīng)存在還原產(chǎn)物，從而判斷出氯元素的化合價(jià)降低，可能生成Cl2 H G F Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O 吸收空氣中的CO2和水烝氣 偏大

【解析】

（1）NH4ClO4受熱分解產(chǎn)生的氣體，經(jīng)堿石灰干燥后，能使銅粉由紅色變?yōu)楹谏�，說(shuō)明生成了CuO，所以分解產(chǎn)物中含有O2，故答案為：O2；

（2）產(chǎn)生的能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體為氨氣，發(fā)生反應(yīng)為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，說(shuō)明D中固體為Mg3N2，據(jù)此可判斷NH4ClO4受熱分解產(chǎn)物中有N2生成，故答案為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑；

（3）根據(jù)分析可知，NH4ClO4分解產(chǎn)物中含有O2和N2，O2和N2都是氧化產(chǎn)物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還應(yīng)存在還原產(chǎn)物，從而判斷出氯元素的化合價(jià)降低，可能生成氯氣，故答案為：O2和N2都是氧化產(chǎn)物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還應(yīng)存在還原產(chǎn)物，從而判斷出氯元素的化合價(jià)降低，可能生成Cl2；

（4）①檢驗(yàn)水蒸氣和氯氣，應(yīng)該先用H中的無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水的存在，再用溴化鉀檢驗(yàn)氯氣，現(xiàn)象是水溶液變?yōu)槌赛S色；為了防止多余的氯氣污染環(huán)境，還需要使用尾氣吸收裝置，所以按氣流從左至右，裝置的連接順序?yàn)?/span>A→H→G→F，故答案為：H；G；F；

②F中發(fā)生反應(yīng)是氯氣被氫氧化鈉溶液吸收生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，其反應(yīng)的離子方程式：Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，故答案為：Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O；

（5）NH4ClO4分解生成氮?dú)狻⒀鯕�、氯氣和�?結(jié)合電子守恒、原子守恒配平可得：2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑，故答案為：2NH4ClO4N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑；

（6）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器E中裝有堿石灰的目的是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)擬通過(guò)稱量D中鎂粉質(zhì)量的變化，計(jì)算高氯酸銨的分解率，鎂粉與裝置中的氧氣、氮?dú)夥磻?yīng)，造成產(chǎn)物質(zhì)量增大，會(huì)造成計(jì)算結(jié)果偏大，故答案為：吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；偏大。