无机设计实验——氯化铵的制备
作者:佚名文章来源:本站原创点击数:8033更新时间:2007-6-217:03:13
一、目的要求
1.运用已学过的化学知识,自行制定制备氯化铵的实验方案,并制出产品。
2.巩固实验室的一些基本操作。如称量、加热、浓缩、过滤(常压、减压等)。
3.观察和验证盐类的溶解度与温度的关系。
二、基本原理
本实验用氯化钠与硫酸铵作用来制备氯化铵:2NaCl+(NH4)2SO4=Na2SO4+2NH4Cl
根据它们的溶解度及其受温度影响差别的原理,采取加热、蒸发、冷却等措施,使溶解结晶
转化,从而达到分离。
以上四种盐在不同温度下的溶解度(克/100克水)如下表所示:
由表可知,氯化铵、氯化钠、硫酸铵在水中的溶解度均随温度的升高而增加。不过,氯化钠溶
解度受温度的影响不大;硫酸铵的溶解度无论在低温还是高温都是最大的。硫酸钠的溶解度有一转
折点。十水硫酸钠的溶解度也是随温度的升高而增加,但达OC时脱水变成Na2SO4。Na2SO4的溶解度随
温度的升高而减小。所以,只要把氯化钠、硫酸铵溶于水,加热蒸发,Na2SO4就会结晶析出,趁热过
滤。然后再将滤液冷却,NH4Cl晶体随温度的下降逐渐析出,在35OC左右抽滤,即得NH4Cl产品。
三、实验步骤
方案一:析出Na2SO4法(加热法)
1.称取23gNaCl,放入250mL烧杯内,加入60-80mL水。加热、搅拌使之溶解。若有不溶物,则
用普通漏斗过滤分离,滤液用蒸发皿盛。
2.在NaCl溶液中加入26g(NH4)2SO4。水浴加热、搅拌,促使其溶解。在浓缩过程中,有大量Na2SO4
结晶析出。当溶液减少到70mL(提前作记号)左右时,停止加热,并趁热抽滤。
3.将滤液迅速倒入一100mL烧杯中,静置冷却,NH4Cl晶体逐渐析出,冷却至35OC左右,抽滤。
4.把滤液重新置于水浴上加热蒸发,至有较多Na2SO4晶体析出,抽滤。倾出滤液于小烧杯中,静置
冷却至35OC左右,抽滤。如此重复二次。
5.把三次所得的NH4Cl晶体合并,一起称重,计算收率(将三次所得的副产品Na2SO4合并称重)。
温度/OC
氯化钠
十水硫酸钠OC)
硫酸钠
氯化铵
硫酸铵
6.产品的鉴定:
取1gNH4Cl产品,放于一干燥试管的底部,加热。
NH4Cl杂质含量=(G灼烧后-G空试管)g/1g100%
方案二:析出Na2SO410H2O法(冰冷法)
1.称取23gNaCl,放入250mL烧杯内,加入约90mL水。加热、搅拌使之溶解。若有不溶物,则用
普通漏斗过滤分离。
2.在NaCl溶液中加入26g(NH4)2SO4。水浴加热、搅拌,促使其溶解。
3.然后用冰冷却到0-10C左右,加入少量Na2SO410H2O作为晶种,并不断搅拌。至有大量Na2SO4
10H2O晶体析出时,立即抽滤。
4.将滤液转入蒸发皿中,水浴蒸发浓缩至有少量晶体析出,静置冷却,NH4Cl晶体逐渐析出,冷却至
35OC左右,抽滤。
5.把所得的NH4Cl晶体称重,计算收率。(将所得的副产品Na2SO410H2O也称重)。
6.产品的鉴定:
取1gNH4Cl产品,放于一干燥试管的底部,加热。
NH4Cl杂质含量=(G灼烧后-G空试管)g/1g100%
四、实验流程
方案一:析出Na2SO4法(加热法)
23gNaCl75mL水
△渣(弃)26g(NH4)2SO4
NaCl溶解过滤
滤液反应蒸发浓缩
Na2SO4晶体称重
趁热抽滤NH4Cl称重
母液冷却至40C抽滤
母液
第二次蒸发浓缩第三次蒸发浓缩产品检验产品回收
方案二:析出Na2SO410H2O法(冰冷法)
23gNaCl90mL水
△渣(弃)26g(NH4)2SO4
NaCl溶解过滤约35C
滤液反应冰冷
Na2SO410H2O晶体称重
抽滤NH4Cl称重
母液蒸发浓缩冷至35C抽滤
母液
产品检验产品回收
五、注意事项
1用水溶解的溶质量较多时,溶液体积与水的体积不等。
2加热法:水量60-80mL即可,浓缩时要提前作好记号,浓缩不能过度,以防NaCl、(NH4)2SO4析
出,趁热抽滤时要预热仪器。多次浓缩分离(NH4)2SO4与NH4Cl。
3冰冷法:水量75-90mL(Na2SO410H2O析出耗水)。冷却过程要不断剧烈搅拌(因为结晶过程放出
大量热量),形成过饱和aq时未能结晶的话,可加Na2SO410H2O作晶种。为保证分离效果,在
温度降至10C以下时,最好能保持1hr左右。
4以上2种方法中,“冰冷法”分离效果好,但速度慢。
5加热浓缩时要注意不断搅拌。
6NH4Cl与副产品均回收。
7报告格式:
一、目的
二、原理
三、流程图
四、步骤与现象
五、结果
六、讨论
七、参考文献
六、请各位老师注意:
1设计方案与实验报告分别计分。
2产品要求(不告诉学生):NH4Cl7g
15gNa2SO424g(Na2SO410H2O35g)
3实验课时,尽可能把上面的注意事项写在黑板上。至于实验步骤与流程图,不要给出。特别要注意
防止泄密(批改设计方案时,发现有部分同学写的设计方案与我们的备课内容完全一样)。
本文发布于:2022-11-12 03:47:51,感谢您对本站的认可!
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