Question

18．以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如图：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示．已知NH₄Cl固体受热时可完全分解为气体．回答下列问题：
（1）欲制备10.7gNH₄Cl，理论上需NaCl11.7g．
（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．
（3）“冷却结晶”过程中，析出NH₄Cl晶体的合适温度为35℃．
（4）不用其它试剂，检查NH₄Cl产品是否纯净的方法及操作是取少量所得样品于大试管中，加强热，若无固体剩余，证明产品纯净．

Answer 1

分析 将氯化钠和硫酸铵混合溶解，蒸发浓缩，根据溶解度曲线可知，在温度较高时，硫酸钠溶解度较小，所以趁热过滤可得硫酸钠固体，溶液中则主要为氯化铵，过滤得氯化铵溶液，将氯化铵溶液冷却结晶，过滤得氯化铵固体，经洗涤干燥得氯化铵产品，
（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．

解答 解：将氯化钠和硫酸铵混合溶解，蒸发浓缩，根据溶解度曲线可知，在温度较高时，硫酸钠溶解度较小，所以趁热过滤可得硫酸钠固体，溶液中则主要为氯化铵，过滤得氯化铵溶液，将氯化铵溶液冷却结晶，过滤得氯化铵固体，经洗涤干燥得氯化铵产品，
（1）10.7g NH₄Cl的物质的量为$\frac{10.7g}{53.5g/mol}$=0.2mol，根据Cl元素守恒，需要NaCl的物质的量也为0.2mol，质量为0.2mol×58.5g/mol=11.7g，
故答案为：11.7；
（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℃；
（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：取少量所得样品于大试管中，加强热，若无固体剩余，证明产品纯净，
故答案为：取少量所得样品于大试管中，加强热，若无固体剩余，证明产品纯净．

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．