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【题目】高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:

(1)电解NaClO3溶液时,ClO3-____极发生反应,其电极反应式为____

(2)“除杂有两种方案。

①方案1:加入盐酸和H2O2溶液,NaClO3转化为ClO2,化学方程式为______

方案2:加入氨水和FeCl24H2ONaClO3转化为Cl-,离子方程式为____,如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是______(填化学式)

②比较氧化性:ClO3-_____ClO4-(“>”“<”)

③两种方案相比,方案1的优点是____(答一条即可)

(3)“反应时用NaClO4NH4Cl90℃制备NH4ClO4。如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl,则无需加热,原因是____

(4)该流程中可循环利用的物质是_________(填化学式)

【答案】 ClO3-+H2O-2e- =ClO4-+2H+ 2NaClO3+2HCl+H2O2=2ClO2↑+2NaCl+2H2O+O2 6Fe2++ClO3-+3H2O+12NH3H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12NH4+ Fe3O4 操作步骤简单(或过量的H2O2易除去等合理答案) 浓盐酸和液氨的反应为放热反应 NaCl

【解析】

(1)氯酸根离子化合价为+5价升高到高氯酸根离子的+7价,发生氧化反应,为阳极反应;

(2)①双氧水把氯酸钠还原为二氧化氯;氨水、亚铁离子、氯酸根离子反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀、铵根离子;如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀四氧化三铁;

②根据以上分析,氯酸根离子氧化性大于高氯酸根离子;

③方案1的优点是操作步骤简单;

(3)浓盐酸和液氨为放热反应;

(4)根据流程判断。

(1)氯酸根离子化合价为+5价升高到高氯酸根离子的+7价,发生氧化反应,在阳极发生反应,反应式为:ClO3-+H2O-2e- =ClO4-+2H+

(2)①双氧水把氯酸钠还原为二氧化氯,方程式为:2NaClO3+2HCl+H2O2=2ClO2↑+2NaCl +2H2O+O2;氨水、亚铁离子、氯酸根离子反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀、铵根离子,离子方程式为:6Fe2++ClO3-+3H2O+12NH3H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12NH4+;如果FeCl24H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是四氧化三铁;

②根据以上分析,氯酸根离子氧化性大于高氯酸根离子;

③两种方案相比,方案1的优点是操作步骤简单(或过量的H2O2易除去等合理答案)

(3)由于浓盐酸和液氨的反应为放热反应,故反应无需加热;

(4)根据流程可知,该流程中可循环利用的物质是氯化钠。

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B.利用②装置,验证元素的非金属性:Cl>C>Si

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