题目内容
【题目】某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备（NH4）2SO4的工艺流程。已知碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。
（工艺流程及原理）
沉淀池中发生的主要化学反应为：_____。
（讨论交流）
（1）操作a的名称是_____，若在实验室进行此操作，玻璃棒的作用是_____。
（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用。Y的化学式为_____。
（3）沉淀池中氨气、二氧化碳和水也可能反应生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为_____。
（硫酸铵化肥等级测定）
（1）判断（NH4）2SO4化肥中有无NH4HCO3：
取少量试样溶于水，滴加足量的_____，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。
（2）化肥中氮元素含量的测定（已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质）：
（查阅资料）①已知：
；氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。氨水呈_____性（填“酸、碱或中性），不稳定，易挥发。
②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：
指标 项目 | 优等品 | 合格品 |
氮(N)含量 | ≥21.0% | ≥20.5% |
（实验设计）按图所示装置进行实验。
（1）实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3.
（2）烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是_____（填序号）；
①水；②浓HCl；③稀H2SO4；④NaOH溶液
（交流讨论）
实验小组的同学认为，应在实验装置A、B之间增加一个装有_____（填“浓硫酸“或“碱石灰”）的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。
（实验测定）经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实验。称量样品质量13.5g，通过计算得知该化肥中含硫酸铵质量为13.2g，请你判断出化肥的等级是_____（填“优等品“或“合格品”）。
【答案】
过滤 引流 
盐酸 碱 ③ 碱石灰 合格品
【解析】
二氧化碳和氨气和硫酸钙和水生成碳酸钙和硫酸铵，氨气、二氧化碳和水也可能反应生成少量的碳酸氢铵，碳酸氢氨与盐酸反应生成氯化铵、水和二氧化碳，硫酸铵和氢氧化钠反应生成硫酸钠、水和氨气，碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳。
[工艺流程及原理]
沉淀池中发生的主要化学反应为二氧化碳和氨气和硫酸钙和水生成碳酸钙和硫酸铵，反应的化学方程式为。
[讨论交流]
（1）操作a是将固体和液体分离，故名称是过滤，若在实验室进行此操作，玻璃棒的作用是引流。
（2）过滤后得到的固体物质是碳酸钙，在煅烧炉中高温分解生成氧化钙和二氧化碳两种物质， Y被作为原料之一循环利用，Y是二氧化碳，化学式为。
（3）沉淀池中氨气、二氧化碳和水也可能反应生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为。
[硫酸铵化肥等级测定]
（1）碳酸氢氨可与酸反应生成二氧化碳气体，有气泡放出现象，故取少量试样溶于水，滴加足量的盐酸，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。
[查阅资料]
①氨气极易溶于水，其水溶液为氨水，氨水呈碱性，不稳定，易挥发。
[实验设计]
（2）水不如酸吸收效果好，但盐酸易挥发，不能采用，氢氧化钠与氨气不反应，氨气极易和硫酸反应被吸收，要防止倒吸，故选③。
[交流讨论]
A中可能产生水蒸气，要防止它也作为氨气被吸收，但浓硫酸不但可吸收水蒸气，也吸收氨气，应在实验装置A、B之间增加一个装有碱石灰的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。
[实验测定]
该化肥中含硫酸铵质量为13.2g，硫酸铵中氮元素的质量为
，样品中氮元素的质量分数为
，
，故化肥的等级是为合格品。
