Question

18．以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉的工藝流程如圖：

【查閱資料】
①上述流程所示物質(zhì)中只有NH₄Cl受熱易分解：NH₄Cl  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+HCl↑
②氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示：

請回答下列問題：
（1）寫出氯化鈉和硫酸銨溶液混合得到硫酸鈉晶體的化學(xué)方程式：（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄．
（2）欲制備10.7g NH₄Cl，理論上需NaCl質(zhì)量為11.7g．
（3）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶用到的主要儀器除鐵架臺、鐵圈、酒精燈外，還要有玻璃棒、燒杯、蒸發(fā)皿．
（4）“冷卻結(jié)晶”過程中，析出NH₄Cl晶體的合適溫度為35℃．
（5）不用其它試劑，檢查NH₄Cl產(chǎn)品是否純凈的方法：

操作步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱	如果試管底部沒有固體剩余	表明氯化銨產(chǎn)品純凈

Answer 1

分析 將氯化鈉和硫酸銨混合溶解，蒸發(fā)濃縮，根據(jù)溶解度曲線可知，在溫度較高時，硫酸鈉溶解度較小，所以趁熱過濾可得硫酸鈉固體，溶液中則主要為氯化銨，過濾得氯化銨溶液，將氯化銨溶液冷卻結(jié)晶，過濾得氯化銨固體，經(jīng)洗滌干燥得氯化銨產(chǎn)品，
（1）硫酸銨和氯化鈉相互交換離子生成硫酸鈉和氯化銨；
（2）根據(jù)Cl元素守恒計算NaCl的質(zhì)量；
（3）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶用到的主要儀器除鐵架臺、鐵圈、酒精燈外，還需要蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯；
（4）從溶解度曲線判斷硫酸鈉和氯化銨的溶解度變化特點(diǎn)分析，在35-45℃時，氯化銨的溶解度小于硫酸鈉的溶解度；
（5）氯化銨分解生成氯化氫和氨氣，根據(jù)固體加熱是否有剩余固體確定氯化銨是否除凈．

解答 解：將氯化鈉和硫酸銨混合溶解，蒸發(fā)濃縮，根據(jù)溶解度曲線可知，在溫度較高時，硫酸鈉溶解度較小，所以趁熱過濾可得硫酸鈉固體，溶液中則主要為氯化銨，過濾得氯化銨溶液，將氯化銨溶液冷卻結(jié)晶，過濾得氯化銨固體，經(jīng)洗滌干燥得氯化銨產(chǎn)品，
（1）硫酸銨和氯化鈉相互交換離子生成硫酸鈉和氯化銨，反應(yīng)方程式為（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄；
（2）10.7g NH₄Cl的物質(zhì)的量為$\frac{10.7g}{53.5g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Cl元素守恒，需要NaCl的物質(zhì)的量也為0.2mol，質(zhì)量為0.2mol×58.5g/mol=11.7g，
故答案為：11.7；
（3）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶用到的主要儀器除鐵架臺、鐵圈、酒精燈外，還需要蒸發(fā)溶液的蒸發(fā)皿、盛放晶體的燒杯、攪拌用的玻璃棒，
故答案為：蒸發(fā)皿、燒杯、玻璃棒；
（4）根據(jù)硫酸鈉的溶解度曲線不難看出，在低于40℃時，硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而增大，高于40℃時硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而減小；由兩物質(zhì)的溶解度曲線不難看出，只有在35～45℃時，氯化銨的溶解度小于硫酸鈉的溶解度，
故答案為：35℃；
（5）加熱條件下氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，如果固體完全是氯化銨，則加熱后沒有固體剩余，如果有固體剩余就證明氯化銨不純凈，所以其檢驗(yàn)方法為：取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，如果試管底部沒有固體剩余，就說明氯化銨純凈，
故答案為：加熱；如果試管底部沒有固體剩余．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、圖象分析能力，明確化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)性質(zhì)及其差異性是解本題關(guān)鍵，知道氯化銨的檢驗(yàn)方法，題目難度不大．