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(zhì)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(fā)濃縮．在加入固體NH4HCO3之前進(jìn)行蒸發(fā)濃縮優(yōu)于在加入NH4HCO3之后，原因是；
（4）寫出沉淀1受熱分解的化學(xué)方程式；
（5）為提高NH4Cl產(chǎn)品的產(chǎn)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(cè)定工業(yè)產(chǎn)品中氯化銨的純度（假定雜質(zhì)不與甲醛反應(yīng)），反應(yīng)原理為：4NH4Cl+6HCHO→（CH2）6N4+4HCl+6H2O 某技術(shù)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(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00mL．則該樣品中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǎn)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(zhuǎn)化為Na2CO3；補(bǔ)充煮沸時(shí)損失的NH3蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)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(shí)，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?yàn)橄鹊渭舆^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(xiàng)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(shí)際檢驗(yàn)SO42﹣是否存在，可選擇BaCl2溶液來檢驗(yàn)，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(chǎn)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(chǎn)生，則含SO42﹣已除盡；（3）NH4HCO3很不穩(wěn)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(qiáng)酸弱堿鹽易水解，且水解生成的HCl有揮發(fā)性，NH3H2O不穩(wěn)定，易分解放出NH3 ， 故加熱過程中添加氨水，可抑制水解，補(bǔ)充揮發(fā)的氨，有利于提高NH4Cl的產(chǎn)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(jié)晶并過濾，為提高NH4Cl產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度，需在濾液中加入氨水，理由是：抑制NH4+水解；使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3 ， 步驟X包括的操作有：補(bǔ)充煮沸時(shí)損失的NH3蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，故答案為：抑制NH4+水解；使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3；補(bǔ)充煮沸時(shí)損失的NH3蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾；（6）采用“甲醛法”測(cè)定工業(yè)產(chǎn)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(jù)原子守恒規(guī)律可得關(guān)系式：NH4Cl﹣HCl﹣NaOH，可知滴定時(shí)消耗NaOH的物質(zhì)的量就是原產(chǎn)品中NH4Cl的物質(zhì)的量，10mL溶液消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol/L×0.025L=0.00025mol，則樣品中NH4Cl的物質(zhì)的量為0.00025mol×10=0.025mol，質(zhì)量為0.025mol×53.5gmol﹣1=1.3375g，該樣品中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= ×100%=89.2%，故答案為：89.2%．
根據(jù)題中流程可知，粗鹽水提純后得氯化鈉溶液，經(jīng)蒸發(fā)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(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得沉淀2為氯化銨固體，經(jīng)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(zhì)離子，使用的試劑有：①NaOH ②BaCl2③HCl ④Na2CO3 ， 根據(jù)前面加入的物質(zhì)是過量的，在后面加入的物質(zhì)在除去溶液中原來的雜質(zhì)外還要將前面加入的試劑雜質(zhì)除去，據(jù)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(fā)濃縮時(shí)溶液要加熱，而NH4HCO3在36℃開始分解，據(jù)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(shí)能使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3 ， 并補(bǔ)充煮沸時(shí)損失的NH3 ， 從氯化銨溶液得到氯化銨固體可以通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾的方法；（6）由滴定用去的氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算出鹽酸的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式4NH4Cl+6HCHO→（CH2）6N4+4HCl+6H2O，計(jì)算出氯化銨的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．