Question

16．硫酸铵是一种常用的铵态氮肥．国家规定的质量标准如下：

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同学在社会实践活动中，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行检测．
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械杂质．
[实验检测]
（1）通常实验室检验某样品是否为铵盐，是将样品与B（填序号，下同）共热，并用C或E检验产生的气体．
A．强酸    B．强碱　　 C．湿润的红色石蕊试纸D．湿润的蓝色石蕊试纸
E．用蘸有浓盐酸的玻璃棒　　F．用蘸有浓硫酸的玻璃棒
（2）若按图所示装置进行实验．仪器a的名称是分液漏斗；烧瓶内发生反应的离子方程式为：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（3）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，原因是：使硫酸铵充分反应完全转化为NH₃，且全部进入烧杯乙．
[交流讨论]
（4）某同学根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量偏高（＞21.2%），请分析实验装置中存在一个明显缺陷是：甲、乙装置间缺一个干燥装置．
[探究结论]
（5）用改进后的实验装置重新进行实验．称取13.5g硫酸铵化肥样品，测得实验前后乙装置增重3.40g．该化肥不是（填“是”或“不是”）一等品．

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，可以用指示剂检验，氨气与氯化氢气体在空气中能产生白烟，所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒；
（2）根据装置图可知仪器名称，烧瓶内硫酸铵与氢氧化钠反应可以生成硫酸钠和氨气、水；
（3）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；
（4）制取氨气为固体和液体反应，所以制取的气体中含有水蒸气，使得吸收的氨气 的质量偏大；
（5）乙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）铵根离子与碱反应生成氨气和水，实验室检验某样品是否为铵盐，是将样品与强碱溶液混合，故选B，氨气是碱性气体，可以用指示剂检验，氨气与氯化氢气体在空气中能产生白烟，所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒，故选C或E，
故答案为：B；C或E；
（2）根据装置图可知仪器a的名称是分液漏斗，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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O，离子反应为NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案为：分液漏斗；NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（3）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，且全部进入烧杯乙，
故答案为：使硫酸铵充分反应完全转化为NH₃，且全部进入烧杯乙；
（4）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，随氨气一同进入乙装置中，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，
故答案为：甲、乙装置间缺一个干燥装置；
[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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O
 132                         34
  x                          3.4g
132：34=x：3.4g                   解得：x=13.2g   $\frac{13.2g}{132g/mol}$=0.1mol，含0.2mol氮原子，氮的质量为2.8g，氮（N）含量为$\frac{2.8g}{13.5g}$×100%=20.7%，
   20.5%≤20.7%≤21.0%，所以是合格品不是一等品，
故答案为：不是．

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，难度中等．