Question

以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉，工藝流程如下（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）寫出制備 NH₄Cl的化學方程式：______．
（2）實驗室進行蒸發濃縮用到的主要儀器有______、帶鐵圈的鐵架臺、玻璃棒、酒精燈等．
（3）實驗過程中趁熱過濾的目的是______．冷卻結晶后的過濾采用抽濾，其裝
置如圖3所示，請指出該裝置中的錯誤之處______；
（4）趁熱過濾后，濾液冷卻結晶．一般情況下，下列哪些因素有利于得到較大的晶體______．
A．緩慢冷卻溶液　 B．溶液濃度較高
C．溶質溶解度較小　 D．緩慢蒸發溶劑
（5）為定粗產品的含氮量，稱取11.2gNH₄Cl粗產品，用圖4裝置進行實驗，充分反應后，測得B裝置增重3.4g．則該粗產品中含氮的質量分數為______．

Answer 1

解：（1）由溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度影響較大，可利用復分解反應生成氯化銨，冷卻結晶法即可，發生的反應為（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄+2NaCl═2NH₄Cl↓+Na₂SO₄；
（2）蒸發操作中的儀器有蒸發皿、帶鐵圈的鐵架臺、玻璃棒、酒精燈等，故答案為：蒸發皿；
（3）趁熱過濾，防止溫度降低，氯化銨晶體析出而損失；根據圖3可知錯誤之處為布氏漏斗的頸口斜面未與吸濾瓶的支管口相對，
故答案為：防止溫度降低，氯化銨晶體析出而損失；布氏漏斗的頸口斜面未與吸濾瓶的支管口相對；
（4）趁熱過濾后，濾液冷卻結晶，一般情況下，若得到較多的晶體，應緩慢冷卻及蒸發可得到較多的氯化銨，故答案為：AD；
（5）B裝置增重3.4g，則n（N）==0.2mol，則11.2gNH₄Cl粗產品中N元素的質量分數為×100%=25%，故答案為：25%．
分析：（1）由溶解度曲線可知，氯化銨的溶解度受溫度影響較大，可利用復分解反應生成氯化銨，冷卻結晶法即可；
（2）蒸發操作必須使用蒸發皿；
（3）趁熱過濾，防止氯化銨流失；根據圖3分析布氏漏斗的頸口斜面與吸濾瓶的支管口；
（4）緩慢冷卻及蒸發可得到較多的氯化銨；
（5）B中增重質量為氨氣的質量，由N元素守恒計算．
點評：本題考查氯化銨的制備及混合物的分離，注意氯化銨的溶解度受溫度的影響及冷卻結晶法是解答本題的關鍵，題目難度中等．