Question

硫酸铵是一种常用的铵态氮肥．下表是硫酸铵化肥品质的主要指标．?

指标 项目	优等品	一等品	合格品
外观	白色结晶，无可见机械杂质	无可见机械杂质
氮（N）含量	≥21.0%	≥21.0%	≥20.5%

某化学研究性学习小组为本地农业生产服务，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究．?
[观察外观]
 该硫酸铵化肥无可见机械杂质．?
[实验探究]
 按如图所示装置进行实验．?
（1）烧瓶内发生反应的离子方程式为：

NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O

烧杯中盛放的试剂最好是

稀硫酸

（填“浓硫酸”、“稀硫酸”或“水”）
（2）实验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是

使硫酸铵充分反应完全转化为NH₃

[交流讨论]
甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷是：

A、B装置间缺一个干燥装置

乙同学：实验装置中还存在另一个明显缺陷是：

缺少赶尽反应装置中残留氨气的装置

经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验
[探究结论]
称取13.5g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.4g．得出探究结论为

该化肥为合格品

．

Answer 1

分析：（1）铵根离子与碱反应生成氨气和水，氨气是碱性气体，需酸吸收；
（2）浓氢氧化钠，参加反应的氢氧根离子浓度大，加热能加快反应的速率；
[交流讨论]制取氨气为固体和液体反应，所以制取的气体中含有液体；测气体的量需赶尽反应装置中残留氨气；
[探究结论]B增重的质量为生成氨气的质量，根据它算出硫酸铵的质量，再进一步求出样品中硫酸铵的质量，再根据含氮的量进行判断；

解答：解：（1）硫酸铵和氢氧化钠反应生成硫酸钠、水和氨气，反应方程式为：（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O，离子反应为NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O，烧杯中盛放的试剂是用来吸收氨气的，所以用稀硫酸，
故答案为：NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O；稀硫酸；
（2）氢氧化钠的浓溶液，电离出的氢氧根离子浓度大，与铵根离子反应的氢氧根离子浓度大，加热温度高，反应速度快，所以，加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热，能使硫酸铵充分反应完全转化为NH₃，
故答案为：使硫酸铵充分反应完全转化为NH₃；
[交流讨论]制取氨气为氢氧化钠溶液与硫酸铵固体反应，所以生成的氨气中含有水蒸气，随氨气一同进入B装置中，影响氨气的质量，影响含氮量的测定，所以需增加一个干燥装置；反应装置中各部分都残留氨气，需将反应装置中残留的氨气赶出，
故答案为：A、B装置间缺一个干燥装置；缺少赶尽反应装置中残留氨气的装置；
[探究结论]
增重的3.4g为氨气的质最，设13.5g样品中含有（NH₄）₂SO₄的质量为x：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O
 132                         34
  x                          3.4g
132：34=x：3.4g                   解得：x=13.2g  

13.2g

132g/mol

=0.1mol，含0.2mol氮原子，氮的质量为2.8g，

2.8g

13.5g

×100%=20.7%    20.5%≤20.7%≤21.0%，为合格品，
故答案为：该化肥为合格品；

点评：本题主要考查了实验室制取氨气的实验，掌握反应原理是解答的关键，题目较综合．