某化工廠為綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO
4,與相鄰的化肥廠聯(lián)合設(shè)計了制備(NH
4)
2SO
4的工藝流程.
【工藝流程及原理】
沉淀池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:CO
2+2NH
3+CaSO
4+H
2O=CaCO
3↓+(NH
4)
2SO
4【討論交流】
(1)操作a的名稱是______,若在實(shí)驗室進(jìn)行此操作,用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外,還需要______.
(2)經(jīng)操作a后得到的固體物質(zhì)在煅燒爐中高溫分解生成X和Y兩種物質(zhì),該工藝中,Y被作為原料之一循環(huán)利用.Y的化學(xué)式為______.
(3)沉淀池中也可能生成少量NH
4HCO
3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.
【硫酸銨化肥等級測定】
(1)判斷(NH
4)
2SO
4化肥中有無NH
4HCO
3:
取少量試樣溶于水,滴加足量的______,無氣泡產(chǎn)生,則可判斷該化肥中不存在NH
4HCO
3.
(2)化肥中氮元素含量的測定(已確定該化肥中不存在NH
4HCO
3雜質(zhì)):
【查閱資料】
①已知:(NH
4)
2SO
4+2NaOH
Na
2SO
4+2NH
3↑+2H
2O
氨氣極易溶于水,其水溶液為氨水.氨水呈堿性,不穩(wěn)定,易揮發(fā).
②工業(yè)判斷硫酸銨化肥等級指標(biāo)如下:
指標(biāo) 項目 |
優(yōu)等品 |
合格品 |
氮(N)含量 |
≥21.0% |
≥20.5% |
【實(shí)驗設(shè)計】
按右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗.
(1)實(shí)驗過程中,往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液,并加熱使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH
3.
(2)燒杯中的試劑是為了吸收產(chǎn)生的氨氣,下列最適宜的試劑是______(填序號);
①水;②濃HCl;③稀H
2SO
4;④NaOH溶液
燒杯中干燥管的作用是______.
【交流討論】
實(shí)驗小組的同學(xué)認(rèn)為,用上述實(shí)驗裝置測得的結(jié)果可能會出現(xiàn)下列情況.
(1)甲同學(xué)認(rèn)為:應(yīng)在實(shí)驗裝置A、B之間增加一個裝有______(填“濃硫酸“或“堿石灰”)的干燥裝置,否則實(shí)驗測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為:在實(shí)驗裝置A、B之間增加正確的干燥裝置后進(jìn)行實(shí)驗,測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏低,理由是______.
【實(shí)驗測定】
經(jīng)討論后,他們改進(jìn)了實(shí)驗裝置,排除了可能產(chǎn)生誤差的因素,重新進(jìn)行實(shí)驗.
取硫酸銨化肥樣品13.5 g進(jìn)行實(shí)驗,測得B裝置增重與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示.請通過計算判斷該化肥的等級.
計算過程:
該化肥的等級為______品.