Question

硫酸銨是一種常用的銨態氮肥．下表是硫酸銨化肥品質的主要指標．?

指標 項目	優等品	一等品	合格品
外觀	白色結晶，無可見機械雜質	無可見機械雜質
氮（N）含量	≥21.0%	≥21.0%	≥20.5%

某化學研究性學習小組為本地農業生產服務，對某農用品商店出售的一等品硫酸銨化肥的品質進行探究．?
[觀察外觀]
 該硫酸銨化肥無可見機械雜質．?
[實驗探究]
 按如圖所示裝置進行實驗．?
（1）燒瓶內發生反應的離子方程式為：

NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O

燒杯中盛放的試劑最好是

稀硫酸

（填“濃硫酸”、“稀硫酸”或“水”）
（2）實驗過程中，需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱的原因是

使硫酸銨充分反應完全轉化為NH₃

[交流討論]
甲同學：根據此實驗測得的數據，計算硫酸銨化肥的含氮量可能偏高，因為實驗裝置中存在一個明顯缺陷是：

A、B裝置間缺一個干燥裝置

乙同學：實驗裝置中還存在另一個明顯缺陷是：

缺少趕盡反應裝置中殘留氨氣的裝置

經過大家充分討論一致認為：針對甲、乙兩位同學指出的實驗裝置中存在的明顯缺陷，需改進實驗裝置，重新進行實驗
[探究結論]
稱取13.5g硫酸銨化肥樣品，用改進后的實驗裝置重新進行實驗，測得實驗后B裝置增重3.4g．得出探究結論為

該化肥為合格品

．

Answer 1

分析：（1）銨根離子與堿反應生成氨氣和水，氨氣是堿性氣體，需酸吸收；
（2）濃氫氧化鈉，參加反應的氫氧根離子濃度大，加熱能加快反應的速率；
[交流討論]制取氨氣為固體和液體反應，所以制取的氣體中含有液體；測氣體的量需趕盡反應裝置中殘留氨氣；
[探究結論]B增重的質量為生成氨氣的質量，根據它算出硫酸銨的質量，再進一步求出樣品中硫酸銨的質量，再根據含氮的量進行判斷；

解答：解：（1）硫酸銨和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉、水和氨氣，反應方程式為：（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O，離子反應為NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O，燒杯中盛放的試劑是用來吸收氨氣的，所以用稀硫酸，
故答案為：NH₄⁺+OH^-

△  .

NH₃↑+H₂O；稀硫酸；
（2）氫氧化鈉的濃溶液，電離出的氫氧根離子濃度大，與銨根離子反應的氫氧根離子濃度大，加熱溫度高，反應速度快，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完全轉化為NH₃，
故答案為：使硫酸銨充分反應完全轉化為NH₃；
[交流討論]制取氨氣為氫氧化鈉溶液與硫酸銨固體反應，所以生成的氨氣中含有水蒸氣，隨氨氣一同進入B裝置中，影響氨氣的質量，影響含氮量的測定，所以需增加一個干燥裝置；反應裝置中各部分都殘留氨氣，需將反應裝置中殘留的氨氣趕出，
故答案為：A、B裝置間缺一個干燥裝置；缺少趕盡反應裝置中殘留氨氣的裝置；
[探究結論]
增重的3.4g為氨氣的質最，設13.5g樣品中含有（NH₄）₂SO₄的質量為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，氮的質量為2.8g，

2.8g

13.5g

×100%=20.7%    20.5%≤20.7%≤21.0%，為合格品，
故答案為：該化肥為合格品；

點評：本題主要考查了實驗室制取氨氣的實驗，掌握反應原理是解答的關鍵，題目較綜合．