Question

硫酸钠又名无水芒硝，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性．主要用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品等．工业上硫酸钠是以氯化钠和硫酸铵为原料制备的，工艺流程如图1所示；硫酸钠的溶解度氯化铵的溶解度随温度变化如图2所示：

请回答下列问题：
（1）欲制备21.4g NH₄Cl，理论上需NaCl

 

g．
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有

 

．
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH₄Cl晶体的最合适温度为

 

．
（4）如果不用其他试剂，检查NH₄Cl产品是否纯净的方法及操作是

 

．
（5）若NH₄Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）根据Cl元素守恒计算NaCl的质量；
（2）蒸发液体用蒸发皿；
（3）从溶解度曲线判断硫酸钠和氯化铵的溶解度变化特点分析，在35-45℃时，氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度；
（4）根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体，可用加热法检查NH₄Cl产品是否纯净；
（5）根据氯化铵加热易分解，硫酸钠加热难以分解分析．

解答： 解：（1）21.4g NH₄Cl的物质的量为

21.4g

53.5g/mol

=0.4mol，根据Cl元素守恒，需要NaCl的物质的量也为0.4mol，质量为0.4mol×58.5g/mol=23.4g，故答案为：23.4；
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等，故答案为：蒸发皿；
（3）根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出，在低于40℃时，硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小；由两物质的溶解度曲线不难看出，只有在35～45℃时，氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度，故答案为：35℃（33℃～40℃均可）；
（4）根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体，可用加热法检查NH₄Cl产品是否纯净，操作是：取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净，故答案为：加热法；
（5）氯化铵加热易分解，硫酸钠加热难以分解，将样品加热，收集试管口物质，可将二者分离，故答案为：加热样品，并收集试管口产物．

点评：本题难度不是很大，主要考查了根据固体物质的溶解度曲线解决相关的问题，培养学生分析问题、解决问题的能力．