实验:氯化铵的制备
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: 2 NaCl + (NH4)2SO4 = Na2SO4 + 2 NH4Cl 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。
,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32.4C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35C左右抽滤,即得NH4Cl产品。
O O
三、实验步骤
方案一:析出Na2SO4法(加热法)
1. 称取23g NaCl,放入250 mL烧杯内,加入60-80 mL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70 mL(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35C左右,抽滤。 O4. 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35C左右,抽滤。如此重复二次。 O
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)。 6. 产品的鉴定:
取1g NH4Cl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/1g?100%
方案二:析出Na2SO4?10H2O法(冰冷法)
1. 称取23g NaCl,放入250 mL烧杯内,加入约90 mL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0-10?C左右,加入少量Na2SO4?10H2O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35C左右,抽滤。 O
5. 把所得的NH4Cl晶体称重,计算收率。(将所得的副产品Na2SO4?10H2O也称重)。 6. 产品的鉴定:
取1g NH4Cl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/1g?100%
四、实验流程
242
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)2S
O4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(Na2SO4?10H2O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Na2SO4?10H2O作晶种。为保证分离效果,在温度降至10?C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。
6 NH4Cl与副产品均回收。
氯化铵的制备
温度℃
氯化钠/g
硫酸钠/g
氯化铵/g
硫酸铵/g 一、 实验目的 (1) 利用所学知识,自行设计实验,提高设计实验的能力。 (2) 复习称量、加热、浓缩、过滤(常压、减压)等实验操作。 (3) 验证溶液溶解度与温度的关系。 二、 实验原理 本实验用氯化钠和硫酸铵来制备氯化铵:2NaCl+(NH4)2SO4=Na2SO4+2NH4Cl 根据他们的溶解度及其受温度的影响差别的原理,采取加热、蒸发、冷却等措施,使溶解晶体转化,从而达到分离。以上四种盐在不同温度下的溶解度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 35.7 35.8 36 36.2 36.5 36.8 37.3 37.6 38.1 4.7 9.1 20.4 41 49.7 48.2 46.7 45.2 44.1 29.7 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 60.2 65.6 70.6 73 75.4 78 81 84.8 88 91.6 95.3
100
39.2
42.7
77.3
103.3
三、 12 90 38.6 43.3 71.3 99.2
程中,有大量的Na2SO4结晶析出。当溶液减少到140ml左右时,停止加热,并趁热抽滤。
3、 将滤液迅速倒入一个250ml的烧杯中,静置冷却,NH4Cl晶体逐渐析出,冷却至
35℃左右,抽滤。
4、 把滤液重新置于水浴上加热蒸发,至有较多的Na2SO4晶体析出,抽滤。倾出滤液
于小烧杯中,静置冷却至35℃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)。
6、 产品的鉴定:
取1g产品,放于一干燥的试管中,加热。
NH4Cl杂质含量=(灼烧后w1—空试管w2)g/1g*100%。
四、 注意事项
1、 用水溶解的溶质较多时,溶液体积与水的体积不等。
2、 水量60~80ml即可,浓缩时要提前做记号,浓缩不能过度,以防NaCl、(NH4)2SO4
析出,趁热过滤时要预热仪器;多次浓缩分离NH4CI和(NH4)2SO4。
3、 加热浓缩时要不断地搅拌。
4、 所得的产品要回收。
相对分子质量:氯化钠58.5,硫酸铵130,氯化铵52.5。若要得到20g氯化铵 根据原理中的化学方程式,所需氯化钠质量为(20/52.5)*2*58.5=44.6g
硫酸铵的质量(20/52.5)*130=49.5g
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