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    20．高氯酸铵（AP）是人工防冰雹的药剂，在受剧热撞击能引起爆炸．通过电解-复分解法制备AP的流程以及相关物质的溶解度曲线如下：

    请回答下列问题：
    （1）流程中“一次分离”的操作是过滤；二次分离的操作是蒸发浓缩，冷却结晶．
    （2）反应器中加入氯化铵发生反应的离子方程式是NH4Cl+NaClO4=NaCl+NH4ClO4↓．
    （3）若电解槽为隔膜式电解槽，隔膜为质子（H+）交换膜，电解槽中阳极的电极反应式是ClO3--2e-+H2O=ClO4-+2H+．
    （4）流程中设计循环利用的目的是充分利用原料，提高经济效益．
    （5）高氯酸铵在爆炸时放出大量的热，生成水和三种气体单质，其中一种气体呈黄绿色，另两种气体在高温或放电的条件下可发生反应，11.75g高氯酸铵爆炸时释放akJ热量，高氯酸铵爆炸的热化学方程式是2NH4ClO4（s）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2）（g）↑+2O2（g）↑+Cl2↑（g）+4H2O（l）△H=-20aKJ/mol（已知Mr（NH4ClO4）=117.5）
    （6）NaClO3受热分解只生成NaClO4和一种无氧酸盐，某同学用21.3gNaClO3受热分解生成的NaClO4按上述流程制取高氯酸铵．整个流程中ClO4-损失了a%，最多能制得高氯酸铵的质量是18.375×（1-a%）g（已知：Mr（NaClO3）=106.5）

    分析 由图可知，NH4ClO4的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大，NH4Cl、NaClO4的溶解度受温度影响也很大，但相同温度下，它们溶解度远大于NH4ClO4，故采取蒸发浓缩，冷却结晶可析出高氯酸铵；通过过滤得到粗产品，进一步得到纯产品，需要经过重结晶．洗涤沉淀时为防止损失，用冷水洗涤．据此分析判断；
    （1）通过蒸发浓缩得到过饱和溶液，再降低温度，溶解度小的物质析出，过滤得到粗产品，依据溶解度曲线变化趋势分析，蒸发浓缩，冷却结晶可析出高氯酸铵；
    （2）氯化铵和高氯酸钠反应生成高氯酸铵和氯化钠；
    （3）阳极上阴离子失电子发生氧化反应生成高氯酸盐，结合电荷守恒和原子守恒配平书写；
    （4）循环使用的原则是参与反应，过程中又生成的物质循环使用，提高原料利用率，减少损耗；
    （5）高氯酸铵在爆炸时放出大量的热，生成水和三种气体单质，其中一种气体呈黄绿色，另两种气体在高温或放电的条件下可发生反应，则反应生成物为：氮气、氧气、氯气，原子守恒配平书写得到化学方程式，结合定量关系计算对应反应定量关系下反应放出的热量，标注物质聚集状态和对一个反应的焓变得到热化学方程式；
    （6）NaClO3受热分解只生成NaClO4和一种无氧酸盐，结合原子守恒配平书写得到化学方程式，就定量关系计算得到；

    解答 解：（1）通过蒸发浓缩得到过饱和溶液，再降低温度，溶解度小的物质析出，过滤得到粗产品，要得到纯产品，需要经过重结晶，由图可知，NH4ClO4的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大，NH4Cl、NaClO4的溶解度受温度影响也很大，但相同温度下，它们溶解度远大于NH4ClO4，故采取蒸发浓缩，冷却结晶可析出高氯酸铵，
    故答案为：过滤，蒸发浓缩，冷却结晶；
    （2）制得粗产品的反应原理为：NH4Cl+NaClO4=NaCl+NH4ClO4↓，符合溶解度大的向溶解度小的方向移动原理，
    故答案为：NH4Cl+NaClO4=NaCl+NH4ClO4↓；
    （3）若电解槽为隔膜式电解槽，隔膜为质子（H+）交换膜，电解槽中阳极的电极反应式是ClO3--2e-+H2O=ClO4-+2H+，
    故答案为：ClO3--2e-+H2O=ClO4-+2H+；
    （4）循环使用的原则是参与反应，过程中又生成的物质循环使用，提高原料利用率，减少损耗，
    故答案为：充分利用原料，提高经济效益；
    （5）高氯酸铵在爆炸时放出大量的热，生成水和三种气体单质，其中一种气体呈黄绿色，另两种气体在高温或放电的条件下可发生反应，则反应生成物为：氮气、氧气、氯气，原子守恒配平书写得到化学方程式，2NH4ClO4=N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O，
    11.75g高氯酸铵爆炸时释放akJ热量，2×117.5g高氯酸铵爆炸时释放20akJ热量，
    结合定量关系计算对应反应定量关系下反应放出的热量，标注物质聚集状态和对一个反应的焓变得到热化学方程式：2NH4ClO4（s）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2）（g）↑+2O2（g）↑+Cl2↑（g）+4H2O（l）△H=-20aKJ/mol，
    故答案为：2NH4ClO4（s）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$N2）（g）↑+2O2（g）↑+Cl2↑（g）+4H2O（l）△H=-20aKJ/mol；
    （6）NaClO3受热分解只生成NaClO4和一种无氧酸盐，结合原子守恒配平得到化学方程式为：4NaClO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO4+NaCl
    用21.3gNaClO3受热分解生成的NaClO4按上述流程制取高氯酸铵．整个流程中ClO4-损失了a%，
    4NaClO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaClO4+NaCl
    4×106.5    3×122.5
    21.3g         m
    m=18.375g
    由于NH4Cl+NaClO4=NaCl+NH4ClO4↓，所以最多能制得高氯酸铵的质量是18.375×（1-a%）；
    故答案为：18.375×（1-a%）；

    点评 本题以高氯酸铵（AP）是人工防冰雹的药剂，在受剧热撞击能引起爆炸．通过电解-复分解法制备AP的流程为背景的综合题，涉及理论分析、读图看图、氧化还原反应，化学方程式计算等内容，考查学生对综合实验处理能力，难度较大．注意蒸发和冷却结晶原理不同．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂．某课外小组模拟其原理选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明潮湿的CO2可与过氧化钠反应生成O2．可供选择的药品有：石灰石、盐酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液、Na2O2固体

    （1）如何检查该套装置的气密性？将E处导气管口放入水中，A处通过分液漏斗加水，如管口有气泡出现，说明气密性好．
    （2）A是制取CO2的装置，写出A中发生反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
    （3）填写表中空格：
    仪器加入试剂加入该试剂的目的
    B 吸收挥发出来的HCl
    C 
    D  
    （4）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
    （5）试管F中收集满气体后，要用拇指堵住试管口，移出水面，接下来的操作是立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．0.5mol/L Al2（SO4）3溶液中，c（Al3+）=1mol/L．c（SO42-）=1.5mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．硫酸铁铵[aFe2（SO4）3•b（NH4）2SO4•cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵．

    请回答下列问题：
    （1）硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀，同时抑制Fe2+水解．
    （2）下列物质中最适合的氧化剂B是b；反应的离子方程式H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O．
    a．NaClO         b．H2O2         c．KMnO4         d．K2Cr2O7
    （3）操作甲、乙的名称分别是：甲冷却结晶，乙常温晾干或滤纸吸干．操作甲时，当出现下列现象A时，停止加热．（填符号）
    A．蒸发皿液面上出现极薄晶膜　　　　B．蒸发皿底部刚出现细小晶粒
    C．蒸发皿底部出现大量的晶体　　　　D．蒸发皿中溶液全部蒸干
    （4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂为铁氰化钾溶液（写名称），不能能否用酸性的KMnO4溶液？（如果能，下问忽略）
    理由是：因为H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色．（可用语言或方程式说明）
    （5）称取14.00g样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入0.05mol Ba（NO3）2溶液，恰好完全反应．下列有关用移液管移取50.00mL溶液的正确操作是AD．

    该硫酸铁铵的化学式为Fe2（SO4）3•2（NH4）2SO4•2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”．硫化钡是可溶于水的盐．讨论用重晶石矿制硫酸钡，设计流程如下：

    （1）写出步骤①的化学反应方程式BaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaS+4CO↑，该反应产生的气体具有作燃料、冶炼金属等用途．为进行反应②先要分离出硫化钡，采用的方法是溶解过滤．反应前要在溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液，其作用是：防止BaS发生水解．
    （2）若B物质在该生产过程中可循环使用，则反应③的化学方程式是：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl．
    （3）有人提出反应②产生了有臭鸡蛋气味的有毒气体，可采用改变反应物的方法避免产生该气体，则反应②的化学方程式是：BaS+CuCl2=CuS↓+BaCl2．此时若要B物质还能循环使用，则C为CuSO4 （写化学式）．BaSO4是因为具有既不溶于水也不溶于一般酸、不能被X射线透过等性质而可用作“钡餐”．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．碘硫化学循环原理如图一所示．

    （1）写出反应③的化学方程式2HI?H2+I2，一定温度下，向2L密闭容器中加入2mol HI（g），测得n （H2）随时间的变化如图二所示，则该温度下该反应的平衡常数K=$\frac{1}{64}$．
    （2）写出反应①的化学方程式I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4，其中SO2体现的是还原性．
    （3）综合①②③三个反应，可看出该化学循环是为了制备某种能源气体，该气体的化学式是H2．
    （4）氧缺位铁酸铜（CuFe2O4-δ）是反应②的良好的催化剂．实验室用如下方法制得：
    I．在Fe（NO3）3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量KOH溶液，加热
    II． 调节pH并连续搅拌24小时
    III．过滤、干燥获得铁酸铜（CuFe2O4）
    Ⅳ．在氮气保护下、1 223K时煅烧CuFe2O4，得到CuFe2O3.86
    ①写出制备得到CuFe2O4的化学方程式2Fe（NO3）3+Cu（NO3）2+8KOH=CuFe2O4+8KNO3+4H2O
    ②研究发现：
    温度元素存在形式
    1 200-1 350KFe3+部分转变为Fe2+
    计算CuFe2O3.86中Fe3+与Fe2+的质量百分含量之比为43：7．
    （5）由于该循环中H2SO4 与HI发生副反应造成反应器堵塞，因此有科学家用图三所示原理进行反应．写出阳极的电极反应式SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-．请用文字说明在N极能够获得所需物质的原因是M极附近产生的H+通过质子交换膜移动到N极附近，与I2失电子后得到的I-形成HI溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．己知A，B、C、D，E五种元素的原子序数依次增大，A元素位于周期表的s区．其原子中电子层数等于未成对电子数：B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种原子轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3 倍． A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，AB两种元素成的原子个数之比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E有“生物金属”之称，E4+和氩原子的核外电子抹布相同．
    （1）E的基态原子的价层电了排布式为3d24s2．
    （2）下列叙述正确的是AD （填字母）
    A．M与水分子能形成氢键，N是非极性分子
    B．M和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化
    C．N分子中含有6个σ键和3个π键
    D．BD2晶体的熔沸点都比二氧化硅晶体的低
    （3）E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示，则Q的化学式为TiO2，该晶体中氧的配位数为3．
    （4）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的BC-，可在Q的催化下，先用NaClO将BC氧化成BCD-，再在酸性条件下BCD-继续被NaCIO氧化成C2和BD2．
    ①与BCD-互为等电子体的分子、离子的化学式依次是CO2和SCN-（各写1种）．
    ②上述反应中后一步反应的离子方程式是2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O．
    （5）在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为ECl3?6H20的绿色晶体，该晶体中两种配位体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为[TiCl（H2O）5]2+．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质．以下叙述不正确的是（　　）
    A．葡萄糖能发生氧化反应
    B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖
    C．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂
    D．蛋白质中只含C、H、O三种元素．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    10．下列物质中能使溴水褪色的是（　　）
    A．乙烯B．乙烷
    C．乙醇D．山梨酸（CH3-CH=CH-CH=CH-COOH）

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