Question

12．以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉，工藝流程如圖1

氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖2所示．回答下列問題：
（1）欲制備10.7g NH₄Cl，理論上需NaCl11.7g．
（2）實驗室進行蒸發濃縮用到的主要儀器有蒸發皿、燒杯、玻璃棒、酒精燈等．
（3）“冷卻結晶”過程中，析出NH₄Cl晶體的合適溫度為35℃（33℃～40℃均可）．
（4）若NH₄Cl產品中含有硫酸鈉雜質，進一步提純產品的方法是加熱樣品，并收集試管口產物．

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）根據Cl元素守恒計算NaCl的質量；
（2）蒸發液體用蒸發皿；
（3）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；
（4）根據氯化銨加熱易分解，硫酸鈉加熱難以分解分析．

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）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；
（2）實驗室進行蒸發濃縮用到的主要儀器有 蒸發皿、燒杯、玻璃棒、酒精燈等，
故答案為：蒸發皿；
（3）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小；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℃（33℃～40℃均可）；
（4）氯化銨加熱易分解，硫酸鈉加熱難以分解，將樣品加熱，收集試管口物質，可將二者分離，
故答案為：加熱樣品，并收集試管口產物．

點評 本題難度不是很大，主要考查了根據固體物質的溶解度曲線解決相關的問題，培養學生分析問題、解決問題的能力．