某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO
4,与相邻的化肥厂联合设计了制备(NH
4)
2SO
4的工艺流程.
【工艺流程及原理】
沉淀池中发生的主要化学反应为:CO
2+2NH
3+CaSO
4+H
2O=CaCO
3↓+(NH
4)
2SO
4【讨论交流】
(1)操作a的名称是______,若在实验室进行此操作,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要______.
(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)沉淀池中也可能生成少量NH
4HCO
3,该反应的化学方程式为______.
【硫酸铵化肥等级测定】
(1)判断(NH
4)
2SO
4化肥中有无NH
4HCO
3:
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NH
4HCO
3.
(2)化肥中氮元素含量的测定(已确定该化肥中不存在NH
4HCO
3杂质):
【查阅资料】
①已知:(NH
4)
2SO
4+2NaOH
Na
2SO
4+2NH
3↑+2H
2O
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.
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】
按右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,并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH
3.
(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H
2SO
4;④NaOH溶液
烧杯中干燥管的作用是______.
【交流讨论】
实验小组的同学认为,用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况.
(1)甲同学认为: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.
(2)乙同学认为:在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验,测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低,理由是______.
【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.
取硫酸铵化肥样品13.5 g进行实验,测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示.请通过计算判断该化肥的等级.
计算过程:
该化肥的等级为______品.