Question

16．硫酸銨是一種常用的銨態(tài)氮肥．國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下：

指標(biāo) 項(xiàng)目	優(yōu)等品	一等品	合格品
外    觀	白色結(jié)晶，無可見機(jī)械雜質(zhì)	無可見機(jī)械雜質(zhì)
氮（N）含量	≥21.0%	≥21.0%	≥20.5%

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在社會實(shí)踐活動中，對某農(nóng)用品商店出售的一等品硫酸銨化肥的品質(zhì)進(jìn)行檢測．
[觀察外觀]該硫酸銨化肥無可見機(jī)械雜質(zhì)．
[實(shí)驗(yàn)檢測]
（1）通常實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)硺悠肥欠駷殇@鹽，是將樣品與B（填序號，下同）共熱，并用C或E檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體．
A．強(qiáng)酸    B．強(qiáng)堿　　 C．濕潤的紅色石蕊試紙D．濕潤的藍(lán)色石蕊試紙
E．用蘸有濃鹽酸的玻璃棒　　F．用蘸有濃硫酸的玻璃棒
（2）若按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．儀器a的名稱是分液漏斗；燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱，原因是：使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH₃，且全部進(jìn)入燒杯乙．
[交流討論]
（4）某同學(xué)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算硫酸銨化肥的含氮量偏高（＞21.2%），請分析實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個明顯缺陷是：甲、乙裝置間缺一個干燥裝置．
[探究結(jié)論]
（5）用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．稱取13.5g硫酸銨化肥樣品，測得實(shí)驗(yàn)前后乙裝置增重3.40g．該化肥不是（填“是”或“不是”）一等品．

Answer 1

分析 （1）銨根離子與堿反應(yīng)生成氨氣和水，氨氣是堿性氣體，可以用指示劑檢驗(yàn)，氨氣與氯化氫氣體在空氣中能產(chǎn)生白煙，所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒；
（2）根據(jù)裝置圖可知儀器名稱，燒瓶內(nèi)硫酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)可以生成硫酸鈉和氨氣、水；
（3）濃氫氧化鈉，參加反應(yīng)的氫氧根離子濃度大，加熱能加快反應(yīng)的速率；
（4）制取氨氣為固體和液體反應(yīng)，所以制取的氣體中含有水蒸氣，使得吸收的氨氣 的質(zhì)量偏大；
（5）乙增重的質(zhì)量為生成氨氣的質(zhì)量，根據(jù)它算出硫酸銨的質(zhì)量，再進(jìn)一步求出樣品中硫酸銨的質(zhì)量，再根據(jù)含氮的量進(jìn)行判斷；

解答 解：（1）銨根離子與堿反應(yīng)生成氨氣和水，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)?zāi)硺悠肥欠駷殇@鹽，是將樣品與強(qiáng)堿溶液混合，故選B，氨氣是堿性氣體，可以用指示劑檢驗(yàn)，氨氣與氯化氫氣體在空氣中能產(chǎn)生白煙，所以也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒，故選C或E，
故答案為：B；C或E；
（2）根據(jù)裝置圖可知儀器a的名稱是分液漏斗，硫酸銨和氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和氨氣，反應(yīng)方程式為：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O，離子反應(yīng)為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：分液漏斗；NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（3）氫氧化鈉的濃溶液，電離出的氫氧根離子濃度大，與銨根離子反應(yīng)的氫氧根離子濃度大，加熱溫度高，反應(yīng)速度快，所以，加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱，能使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH₃，且全部進(jìn)入燒杯乙，
故答案為：使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH₃，且全部進(jìn)入燒杯乙；
（4）制取氨氣為氫氧化鈉溶液與硫酸銨固體反應(yīng)，所以生成的氨氣中含有水蒸氣，隨氨氣一同進(jìn)入乙裝置中，影響氨氣的質(zhì)量，影響含氮量的測定，所以需增加一個干燥裝置，
故答案為：甲、乙裝置間缺一個干燥裝置；
[探究結(jié)論]
增重的3.4g為氨氣的質(zhì)最，設(shè)13.5g樣品中含有（NH₄）₂SO₄的質(zhì)量為x：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O
 132                         34
  x                          3.4g
132：34=x：3.4g                   解得：x=13.2g   $\frac{13.2g}{132g/mol}$=0.1mol，含0.2mol氮原子，氮的質(zhì)量為2.8g，氮（N）含量為$\frac{2.8g}{13.5g}$×100%=20.7%，
   20.5%≤20.7%≤21.0%，所以是合格品不是一等品，
故答案為：不是．

點(diǎn)評 本題主要考查了實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的實(shí)驗(yàn)，掌握反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目較綜合，難度中等．