Question

18．以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉的工藝流程如圖：

【查閱資料】
①上述流程所示物質中只有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方程式：（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄．
（2）欲制備10.7g NH₄Cl，理論上需NaCl質量為11.7g．
（3）實驗室進行蒸發結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、蒸發皿．
（4）“冷卻結晶”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產品是否純凈的方法：

操作步驟	現象	結論
取少量氯化銨產品于試管底部，加熱	如果試管底部沒有固體剩余	表明氯化銨產品純凈

Answer 1

分析 將氯化鈉和硫酸銨混合溶解，蒸發濃縮，根據溶解度曲線可知，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晶，過濾得氯化銨固體，經洗滌干燥得氯化銨產品，
（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Cl元素守恒計算NaCl的質量；
（3）實驗室進行蒸發結晶用到的主要儀器除鐵架臺、鐵圈、酒精燈外，還需要蒸發皿、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，蒸發濃縮，根據溶解度曲線可知，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晶，過濾得氯化銨固體，經洗滌干燥得氯化銨產品，
（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的物質的量為$\frac{10.7g}{53.5g/mol}$=0.2mol，根據Cl元素守恒，需要NaCl的物質的量也為0.2mol，質量為0.2mol×58.5g/mol=11.7g，
故答案為：11.7；
（3）實驗室進行蒸發結晶用到的主要儀器除鐵架臺、鐵圈、酒精燈外，還需要蒸發溶液的蒸發皿、盛放晶體的燒杯、攪拌用的玻璃棒，
故答案為：蒸發皿、燒杯、玻璃棒；
（4）根據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��；由兩物質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，所以其檢驗方法為：取少量氯化銨產品于試管底部，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．

點評 本題考查物質制備，為高頻考點，側重考查學生實驗操作、圖象分析能力，明確化學反應原理、物質性質及其差異性是解本題關鍵，知道氯化銨的檢驗方法，題目難度不大．