摘 要：

通過比對加熱蒸干氯化銨溶液探究實(shí)驗(yàn)的文獻(xiàn)結(jié)果，對實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步的探究和設(shè)計。發(fā)現(xiàn)加熱氯化銨溶液時，溶液的溫度逐漸升高，氯化銨的水解程度增大，鹽酸和一水合氨的濃度均增大，兩者又在溶液中反應(yīng)生成氯化銨，直至用小火將其溶液蒸干，可得白色固體。利用硝酸銀溶液、稀硝酸、氫氧化鋇溶液和紅色石蕊試紙進(jìn)行測試，證明所得白色固體為氯化銨。通過該實(shí)驗(yàn)以及查閱文獻(xiàn)分析表明，加熱氯化銨溶液時，濃度、溫度不同得到的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、存在形式也可能不同。

關(guān)鍵詞： 氯化銨溶液； 溶液蒸干； 實(shí)驗(yàn)探究

文章編號： 1005-6629（2024）11-0083-02

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 問題提出

氯化銨屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，在水溶液中水解生成一水合氨和鹽酸。根據(jù)鹽類的水解平衡移動原理可知，對氯化銨溶液加熱蒸干過程中，隨著溫度不斷的升高，生成的NH3·H2O分解生成NH3從溶液中逸出；生成的鹽酸也具有揮發(fā)性，從溶液中逸出HCl，使水解平衡正向移動。加熱蒸干氯化銨溶液，生成的氨氣和氯化氫全部逸出，加熱蒸干氯化銨溶液最終得不到任何固體，許多一線教師和教輔資料已經(jīng)將其總結(jié)為規(guī)律，在高考試題中也曾多次涉及此問題，且都認(rèn)為加熱蒸干氯化銨溶液得不到任何固體。

筆者和學(xué)生一起進(jìn)行了氯化銨溶液加熱蒸干的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用酒精燈加熱蒸干氯化銨溶液可以得到白色固體。筆者通過該現(xiàn)象，對教學(xué)過程中加熱蒸干氯化銨溶液的結(jié)論提出質(zhì)疑，對加熱蒸干氯化銨溶液能否得到NH4Cl固體產(chǎn)生了探究的興趣。

2 文獻(xiàn)中介紹的探究結(jié)果

何楚靈等撰文指出［1］，氯化銨溶液中陰離子對應(yīng)的鹽酸，是易揮發(fā)性的酸，蒸干得到對應(yīng)的堿為NH3·H2O，由于NH3·H2O不穩(wěn)定、易分解，生成NH3和H2O，因此蒸干NH4Cl溶液得不到固體。將（NH4）2S、 （NH4）2CO3、 NH4HCO3等銨鹽溶液蒸干，同樣也得不到任何固體。而（NH4）2d0679d7cee9a1538d049ea6738f21275SO4中陰離子對應(yīng)的硫酸是難揮發(fā)性的酸，蒸干（NH4）2SO4溶液能得到該鹽本身?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)資料中都認(rèn)為：加熱蒸干NH4Cl溶液得不到固體；加熱蒸干氯化鋁、硝酸鋁等鹽溶液均得到Al（OH）3固體。然而李雙立撰文提出［2］，給稀鹽酸加熱時，開始階段逸出的氣體主要為水蒸氣，隨著溶液中水蒸氣的不斷逸出，使鹽酸的濃度逐漸增大；繼續(xù)加熱時鹽酸能和水分子形成恒沸溶液，此時溶液中逸出的氣體——氯化氫與水蒸氣的分子個數(shù)比值和溶液的組成相同，溶液中才會有氯化氫的逸出。朱華英等撰文提出［3］，鹽酸和水形成的恒沸液濃度是20.2%，溶液中HCl的濃度較小時，開始加熱蒸發(fā)溶液時，水蒸氣中的HCl含量非常小，HCl幾乎不能被蒸發(fā)出來。

化學(xué)辭典對氯化銨的性質(zhì)解釋：0℃時氯化銨溶解度為29.4g/100g水；氯化銨為無色立方晶系晶體，氯化銨100℃時顯著揮發(fā)，338℃時升華［4］，低溫加熱時氯化銨幾乎不揮發(fā)。吳悅等在例談低熱固相化學(xué)反應(yīng)一文指出：氯化銨337.8℃時離解為氨和氯化氫，遇冷后又重新化合生成顆粒極小的氯化銨而呈白色濃煙［5］。若用大火加熱蒸干氯化銨溶液，幾乎得不到氯化銨固體。故加熱蒸干氯化銨溶液是否會有固體殘留和實(shí)驗(yàn)的條件有關(guān)。實(shí)驗(yàn)過程中濃度、溫度等條件不同時，得到的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、存在形式以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可能不同。

通過文獻(xiàn)資料分析可得，常溫下氯化銨溶液中水解生成的鹽酸濃度較小，開始加熱氯化銨溶液時，生成的鹽酸和氨水的濃度不斷增大，在未形成恒沸液的濃度時，幾乎沒有氯化氫氣體逸出，但水解平衡不斷正向移動，導(dǎo)致溶液中鹽酸和一水合氨的濃度都增大，氯化氫和氨氣會有部分逸出，隨著溶液的蒸發(fā)鹽酸和NH3·H2O又反應(yīng)生成氯化銨。

3 實(shí)驗(yàn)

3.1 藥品試劑與儀器

藥品試劑：氯化銨、0.5mol·L-1氫氧化鋇溶液、0.01mol·L-1硝酸銀溶液、0.1mol·L-1稀硝酸、紅色石蕊試紙

實(shí)驗(yàn)用品：玻璃棒、蒸發(fā)皿、酒精燈、藥匙、電子秤、干燥器、小燒杯、試管、試管夾

3.2 實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)果

（1） 在蒸發(fā)皿中用電子秤稱取3.0g氯化銨固體，加水使固體恰好溶解，得到氯化銨的濃溶液。

（2） 用酒精燈加熱蒸發(fā)皿，在離蒸發(fā)皿上沿3～5cm處，放置一個盛有冰水的小燒杯，用玻璃棒不斷攪拌蒸發(fā)皿中的溶液。開始階段在小燒杯的底部未有白色固體產(chǎn)生，當(dāng)溶液沸騰3～4分鐘時，在小燒杯的底部產(chǎn)生少量的白色晶體，在蒸發(fā)皿的上沿處也有少量的白色固體產(chǎn)生。當(dāng)蒸發(fā)皿中有大量的固體析出時，改用小火慢慢地將其溶液蒸干。在盛有冰水的小燒杯底部觀察到白色固體逐漸增多。

（3） 把蒸發(fā)皿中得到的固體放在干燥器中冷卻后，用電子秤稱量固體的質(zhì)量。

（4） 稱量后，用研杵輕輕研磨蒸發(fā)皿中的固體，再用小火慢慢加熱，冷卻后，用電子秤再次稱量固體的質(zhì)量。反復(fù)進(jìn)行操作，直至前后兩次的稱重質(zhì)量差小于0.1g時，停止實(shí)驗(yàn)，證明白色固體中的水分已全部被蒸干。稱的固體的質(zhì)量為2.8g。

（5） 在2支小試管中分別取少量白色固體，加水使其溶解。在第一支試管中加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸溶液，沉淀不溶解；在第二支試管中加入氫氧化鋇溶液，溶液中沒有明顯的變化，則證明在加熱過程中生成的一水合氨沒有和空氣中的CO2發(fā)生反應(yīng)；再對溶液進(jìn)行加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán)，則證明白色固體為銨鹽。由以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得知，用小火慢慢加熱蒸干氯化銨的濃溶液，可得到氯化銨固體。通過稱量計算可以得知，在該條件下蒸干氯化銨溶液，固體的回收率可達(dá)93.3%。

結(jié)語：通過實(shí)驗(yàn)證明在蒸干氯化銨溶液時所用的條件不同，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會不同。在高溫蒸干氯化銨溶液時，不能得到氯化銨固體。用小火緩慢蒸干氯化銨溶液，可得到氯化銨固體，固體的回收率可達(dá)93.3%。

參考文獻(xiàn)：

［1］何楚靈， 張麗霞. 溶液蒸干問題思維模型［J］. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考， 2021， （1）： 88～89.

［2］李雙立. 淺談鹽酸和氯化氫［J］. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考， 1994， （3）： 19.

［3］朱華英， 劉懷樂. 給不用硫酸鐵制備氫氧化鐵膠體加幾個注釋［J］. 化學(xué)教育， 2016， （1）： 71～73.

［4］周公度主編. 化學(xué)辭典［M］. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2004： 467.

［5］吳悅， 周益明. 例談低熱固相化學(xué)反應(yīng)［J］. 化學(xué)教學(xué)， 2015， （3）： 79～81.