Question

高氯酸铵是一种常见的强氧化剂，常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题:

 已知:①高氯酸铵受热分解为N₂、Cl₂、O₂和H₂O;②Mg₃N₂易水解;③Cu与N₂在酒精灯加热条件下不反应。

（1）写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________，Mg₃N₂的电子式为________。

（2）现有23.5g NH₄ClO₄分解，用下列装置设计实验，验证其分解产物并计算分解率。(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。)

①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一，则E中盛放的试剂是:_______。

②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F装置，并用B~F字母填空)。

③证明产物中有Cl₂的实验现象:________。

④反应结束后，若C装置质量增加了2.38g，则NH₄ClO₄的分解率是:________%。

（3）样品中NH₄ClO₄的含量(杂质中不含NH₄⁺)还可用蒸馏法测定(如图所示，加热和夹持装置已略去)，实验步骤如下:

步骤1:组装仪器，检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。

步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H₂SO₄于锥形瓶中。

步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH₃全部挥发。

步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次，洗涤液并入锥形瓶中。

步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙，用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V₁ mL。

步骤6:重复实验2~3次。

回答下列问题:

①步骤2中，准确量取40.00ml H₂SO₄ 溶液的玻璃仪器是: __________。

②为获得样品中NH₄ClO₄的含量，还需补充的实验是:______。

Answer

2NH4ClO42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑ 浓硫酸 E F C D裝置中颜色由无色变为橙色 85.0或85 酸式滴定管或移液管 用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度

【解析】

（1）根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式；Mg3N2是离子化合物；（2）A是高氯酸铵受热分解的装置；B是氢氧化钠溶液，可以吸收氯气；C中盛放Mg粉，可以检验氮气；D中溴化钾可以检验氯气；F中铜粉可以检验氧气；E中盛放液体，根据E装置质量的增加来验证生成的水，所以E中盛浓硫酸；

（3）①根据硫酸体积的精度是0.01mL选择仪器；②要计算NH4ClO4的含量，需要知道硫酸溶液的浓度。

（1）根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式为2NH4ClO42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑；Mg3N2是离子化合物，电子式是；

（2）①A是高氯酸铵受热分解的装置；B是氢氧化钠溶液，可以吸收氯气；C中盛放Mg粉，可以检验氮气；D中溴化钾可以检验氯气；F中铜粉可以检验氧气；E中盛放液体，根据E装置质量的增加来验证生成的水，所以E中盛浓硫酸；

②根据以上分析，按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→E→F→C→E；

③D中溴化钾可以与氯气反应，方程式是2KBr+Cl2=2KCl+Br2，溴水为橙色，所以D裝置中颜色由无色变为橙色可以证明产物中有Cl2；

④C中盛放Mg粉，可以与氮气反应生成Mg3N2，若C装置质量增加了2.38g，说明反应生成氮气2.38g，则NH4ClO4的分解率是；

（3）①根据硫酸体积的精度是0.01mL，准确量取40.00mLH2SO4 溶液的玻璃仪器是酸式滴定管；

②为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度。