Question

以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下（如圖1）：
氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖2所示．回答下列問(wèn)題：
（1）寫出制備 NH₄Cl的化學(xué)方程式：______．
（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有______、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、玻璃棒、酒精燈等．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中趁熱過(guò)濾的目的是______．冷卻結(jié)晶后的過(guò)濾采用抽濾，其裝
置如圖3所示，請(qǐng)指出該裝置中的錯(cuò)誤之處______；
（4）趁熱過(guò)濾后，濾液冷卻結(jié)晶．一般情況下，下列哪些因素有利于得到較大的晶體______．
A．緩慢冷卻溶液　 B．溶液濃度較高
C．溶質(zhì)溶解度較小　 D．緩慢蒸發(fā)溶劑
（5）為定粗產(chǎn)品的含氮量，稱取11.2gNH₄Cl粗產(chǎn)品，用圖4裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)得B裝置增重3.4g．則該粗產(chǎn)品中含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．

Answer 1

解：（1）由溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度影響較大，可利用復(fù)分解反應(yīng)生成氯化銨，冷卻結(jié)晶法即可，發(fā)生的反應(yīng)為（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄；
（2）蒸發(fā)操作中的儀器有蒸發(fā)皿、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、玻璃棒、酒精燈等，故答案為：蒸發(fā)皿；
（3）趁熱過(guò)濾，防止溫度降低，氯化銨晶體析出而損失；根據(jù)圖3可知錯(cuò)誤之處為布氏漏斗的頸口斜面未與吸濾瓶的支管口相對(duì)，
故答案為：防止溫度降低，氯化銨晶體析出而損失；布氏漏斗的頸口斜面未與吸濾瓶的支管口相對(duì)；
（4）趁熱過(guò)濾后，濾液冷卻結(jié)晶，一般情況下，若得到較多的晶體，應(yīng)緩慢冷卻及蒸發(fā)可得到較多的氯化銨，故答案為：AD；
（5）B裝置增重3.4g，則n（N）==0.2mol，則11.2gNH₄Cl粗產(chǎn)品中N元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=25%，故答案為：25%．
分析：（1）由溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度影響較大，可利用復(fù)分解反應(yīng)生成氯化銨，冷卻結(jié)晶法即可；
（2）蒸發(fā)操作必須使用蒸發(fā)皿；
（3）趁熱過(guò)濾，防止氯化銨流失；根據(jù)圖3分析布氏漏斗的頸口斜面與吸濾瓶的支管口；
（4）緩慢冷卻及蒸發(fā)可得到較多的氯化銨；
（5）B中增重質(zhì)量為氨氣的質(zhì)量，由N元素守恒計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查氯化銨的制備及混合物的分離，注意氯化銨的溶解度受溫度的影響及冷卻結(jié)晶法是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．