Question

（16分）某研究小组以粗盐和碳酸氢铵（NH₄HCO₃）为原料，采用以下流程制备纯碱和氯化铵。

已知盐的热分解温度： NH₄HCO₃ 36℃； NaHCO₃ 270℃； NH₄Cl 340℃； Na₂CO₃ >850℃

（1）粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，使用的试剂有：①NaOH  ②BaCl₂ ③HCl ④Na₂CO₃，其加入的顺序合理的是

A．①③④②        B．①②④③       C．③②④①        D．①②③④

过滤中用到玻璃棒的作用是                             ；

（2）如何判断粗盐中SO₄^2-是否已除尽？                           ；

（3）从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩。在加入固体NH₄HCO₃之前进行蒸发浓缩优于在加入NH₄HCO₃之后，原因是                            ；

（4）写出沉淀1受热分解的化学方程式                            ；

（5）为提高NH₄Cl产品的产率和纯度，需在滤液中加入氨水，理由是                ；

步骤X包括的操作有                         ；

（6）采用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度（假定杂质不与甲醛反应），反应原理为：4NH₄Cl+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4HCl+6H₂O 某技术人员称取1.5g该样品溶于水，加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液。从中取出10mL，滴入酚酞再用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，到滴定终点时消耗NaOH溶液25.00mL。则该样品中氯化铵的质量分数为                 。

Answer

（16分）（1）B； 引流

（2）取少量除杂后的样品于试管中，滴加适量氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则含SO42-已除尽

（3）可避免NH4HCO3的分解 （4）2NaHCO3=△=Na2CO3+H2O+CO2↑

（5）抑制NH4+水解；使NaHCO3转化为Na2CO3；补充煮沸时损失的NH3蒸发浓缩，冷却结晶，过滤

（6）89.2%

【解析】

试题分析：（1）粗盐中含有Ca2+用Na2CO3除去，Mg2+用NaOH除去，SO42-用BaCl2除去，考虑到除SO42-时，滴加过量的BaCl2，引入的Ba2+也需要用Na2CO3溶液除去，故正确的操作顺序为先滴加过量NaOH溶液，再滴加过量BaCl2溶液，然后滴加过量Na2CO3溶液，过滤后最后滤液里滴加稀盐酸酸化，选项B符合题意；过滤操作中使用玻璃棒起引流作用；

（2）判断粗盐中SO42-是否已除尽，实际检验SO42-是否存在，可选择BaCl2溶液来检验，具体操作是取少量除杂后的样品于试管中，滴加适量氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则含SO42-已除尽 ；

(3)NH4HCO3很不稳定受热易分解，在加NH4HCO3前加热浓缩NaCl溶液，可避免NH4HCO3的分解；

（4）沉淀1是NaHCO3，其受热分解的方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

（5）NH4Cl是强酸弱碱盐易水解，且水解生成的HCl有挥发性，NH3·H2O不稳定，易分解放出NH3，故加热过程中添加氨水，可抑制水解，补充挥发的氨，有利于提高NH4Cl的产率和纯度；步骤X的操作目的是从溶液里析出NH4Cl晶体，因此需加热浓缩、冷却结晶并过滤；

（6）采用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度其原理是4NH4Cl+6HCHO→(CH2)6N4+4HCl+6H2O，再用NaOH溶液滴定，根据原子守恒规律可得关系式：NH4Cl—HCl—NaOH，可知滴定时消耗NaOH的物质的量就是原产品中NH4Cl的物质的量，10mL溶液消耗NaOH的物质的量为0.1mol/L×0.025L＝0.00025mol，则样品中NH4Cl的物质的量为0.00025mol×10＝0.025mol,质量为0.025mol×53.5g·mol-1=1.3375g, 该样品中氯化铵的质量分数为1.3375g/1.5g×100%=89.2%。

考点：混合物的分离和提纯，涉及实验的基本操作及误差分析。