Question

【題目】某研究小組以粗鹽和碳酸氫銨（NH4HCO3）為原料，采用以下流程制備純堿和氯化銨． 已知鹽的熱分解溫度：NH4HCO3 36℃； NaHCO3 270℃； NH4Cl 340℃； Na2CO3＞850℃

（1）粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等雜質離子，使用的試劑有：①NaOH ②BaCl2③HCl ④Na2CO3 ， 其加入的順序合理的是 A．①③④②B．①②④③C．③②④①D．①②③④
過濾中用到玻璃棒的作用是；
（2）如何判斷粗鹽中SO42﹣是否已除盡？；
（3）從NaCl溶液到沉淀1的過程中，需蒸發濃縮．在加入固體NH4HCO3之前進行蒸發濃縮優于在加入NH4HCO3之后，原因是；
（4）寫出沉淀1受熱分解的化學方程式；
（5）為提高NH4Cl產品的產率和純度，需在濾液中加入氨水，理由是；步驟X包括的操作有；
（6）采用“甲醛法”測定工業產品中氯化銨的純度（假定雜質不與甲醛反應），反應原理為：4NH4Cl+6HCHO→（CH2）6N4+4HCl+6H2O 某技術人員稱取1.5g該樣品溶于水，加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液．從中取出10mL，滴入酚酞再用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，到滴定終點時消耗NaOH溶液25.00mL．則該樣品中氯化銨的質量分數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）B；引流
（2）取少量除雜后的樣品于試管中，滴加適量氯化鋇溶液，若無白色沉淀產生，則含SO42﹣已除盡
（3）可避免NH4HCO3的分解
（4）2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
（5）抑制NH4+水解；使NaHCO3轉化為Na2CO3；補充煮沸時損失的NH3蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾
（6）89.2%
【解析】解：（1）粗鹽中含有Ca2+用Na2CO3除去，Mg2+用NaOH除去，SO42﹣用BaCl2除去，考慮到除SO42﹣時，滴加過量的BaCl2 ， 引入的Ba2+也需要用Na2CO3溶液除去，故正確的操作順序為先滴加過量NaOH溶液，再滴加過量BaCl2溶液，然后滴加過量Na2CO3溶液，過濾后最后濾液里滴加稀鹽酸酸化，選項B符合題意；過濾操作中使用玻璃棒起引流作用，故答案為：B；引流；（2）判斷粗鹽中SO42﹣是否已除盡，實際檢驗SO42﹣是否存在，可選擇BaCl2溶液來檢驗，具體操作是：取少量除雜后的樣品于試管中，滴加適量氯化鋇溶液，若無白色沉淀產生，則含SO42﹣已除盡，故答案為：取少量除雜后的樣品于試管中，滴加適量氯化鋇溶液，若無白色沉淀產生，則含SO42﹣已除盡；（3）NH4HCO3很不穩定受熱易分解，在加NH4HCO3前加熱濃縮NaCl溶液，可避免NH4HCO3的分解，故答案為：可避免NH4HCO3的分解；（4）沉淀1是NaHCO3 ， 其受熱分解的方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑， 故答案為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；（5）NH4Cl是強酸弱堿鹽易水解，且水解生成的HCl有揮發性，NH3H2O不穩定，易分解放出NH3 ， 故加熱過程中添加氨水，可抑制水解，補充揮發的氨，有利于提高NH4Cl的產率和純度；步驟X的操作目的是從溶液里析出NH4Cl晶體，因此需加熱濃縮、冷卻結晶并過濾，為提高NH4Cl產品的產率和純度，需在濾液中加入氨水，理由是：抑制NH4+水解；使NaHCO3轉化為Na2CO3 ， 步驟X包括的操作有：補充煮沸時損失的NH3蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，故答案為：抑制NH4+水解；使NaHCO3轉化為Na2CO3；補充煮沸時損失的NH3蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾；（6）采用“甲醛法”測定工業產品中氯化銨的純度其原理是4NH4Cl+6HCHO→（CH2）6N4+4HCl+6H2O，再用NaOH溶液滴定，根據原子守恒規律可得關系式：NH4Cl﹣HCl﹣NaOH，可知滴定時消耗NaOH的物質的量就是原產品中NH4Cl的物質的量，10mL溶液消耗NaOH的物質的量為0.1mol/L×0.025L=0.00025mol，則樣品中NH4Cl的物質的量為0.00025mol×10=0.025mol，質量為0.025mol×53.5gmol﹣1=1.3375g，該樣品中氯化銨的質量分數= ×100%=89.2%，故答案為：89.2%．
根據題中流程可知，粗鹽水提純后得氯化鈉溶液，經蒸發濃縮后，溫度控制在30℃～35℃，防止碳酸氫按分解，加入碳酸氫銨，生成沉淀1為碳酸氫鈉，濾液1主要為氯化銨，氯化銨溶液中加入氨水，可抑制銨根離子的水解，經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾可得沉淀2為氯化銨固體，經洗滌、干燥得純凈的氯化銨，濾液2中含有少量的氯化銨和碳酸氫鈉，（1）粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等雜質離子，使用的試劑有：①NaOH ②BaCl2③HCl ④Na2CO3 ， 根據前面加入的物質是過量的，在后面加入的物質在除去溶液中原來的雜質外還要將前面加入的試劑雜質除去，據此判斷；過濾中用到玻璃棒的作用是引流；（2）樣品中加入適量的氯化鋇溶液可判斷粗鹽中SO42﹣是否已除盡；（3）蒸發濃縮時溶液要加熱，而NH4HCO3在36℃開始分解，據此答題；（4）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水；（5）氨水能抑制銨根離子的水解，同時能使NaHCO3轉化為Na2CO3 ， 并補充煮沸時損失的NH3 ， 從氯化銨溶液得到氯化銨固體可以通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾的方法；（6）由滴定用去的氫氧化鈉的物質的量計算出鹽酸的物質的量，根據方程式4NH4Cl+6HCHO→（CH2）6N4+4HCl+6H2O，計算出氯化銨的質量，進而計算出樣品中氯化銨的質量分數．