氯化铵是常见物质,是易购的物质,实验室都有储备,所以实验室一般都不制备它,也没必要。若出于某种目的,如教学的需要,则可用盐酸来吸收NH3,或用浓盐酸和浓氨水混合,再冷却蒸发结晶。就可得到
NH4Cl的晶体。
具体的方法是将浓盐酸和浓氨水先按10:8的体积比混合,最好在通风橱中进行,混合时,溶液的温度会升高,用在不断搅拌的条件下,慢慢地将约80mL氨水加入到100mL盐酸中,盐酸的摩尔浓度是12mol/L,密度是1。18kg/L,氨水的摩尔浓度是15mol/L。密度0。89g/L。在实验手册中可查到必要的数据,以作为实验的依据,在实验中可用水冷却反应液,装盐酸的烧杯用一厚纸片当盖子,上打两孔,一是装搅拌器,可用吸管一端开一缝,再装一塑料片,既成简易搅拌器,一孔装一长颈漏斗,再用脱脂棉贴在纸片上,略浸湿,压平,盖在烧杯上,看看是否严密了,就可往烧杯中,加入100mL盐酸,烧杯可放在另一大烧杯中,大烧杯中加入足量的冷却水,这时就可,在长颈漏斗中加氨水,边加氨水,边转动搅拌器,要观察反应的剧烈程度,氨水全加完后,等溶液冷却后,用pH试纸检测pH,用氨水或盐酸调整溶液的pH在5左右,就可,将溶液倒入,蒸发皿中,小心加热蒸发,至有较多的晶体析出就停止加热,冷却加热时要不断地用玻璃棒搅
拌。
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:9517 更新时间:2007-6-2 17:03:13
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: 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。
以上四种盐在不同温度下的溶解度(克/100克水)如下表所示:
温度 /C 氯化钠 十水硫酸钠 硫酸钠 氯化铵 硫酸铵 O0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 表 由
可知, OC) 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35 OC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35 OC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35 OC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 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/1g100% 方案二:析出Na2SO410H2O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Na2SO410H2O作为晶种,并不断搅拌。至有大量Na2SO410H2O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35 OC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/1g100% 四、实验流程 方案一:析出Na2SO4法(加热法) 23gNaCl 75mL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40?C 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) 23gNaCl 90mL水 △ 渣(弃) 26g (NH4)2SO4 NaCl溶解 过滤 约35?C 滤液 反应 冰冷 Na2SO410H2O晶体 称重 抽滤 NH4Cl 称重 母液 蒸发浓缩 冷至35?C 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。 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):NH4Cl 7g
15g Na2SO4 24g (Na2SO410H2O 35g)
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)。
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