為了探究某化肥廠生產(chǎn)的硫酸銨化肥品質(zhì),實(shí)驗(yàn)小組的同不展開拓展研究.
【查閱資料】
①下表是硫酸銨化肥品質(zhì)的主要指標(biāo).
指標(biāo)項(xiàng)目 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
外觀 |
白色結(jié)晶,無可見機(jī)械雜質(zhì) |
無可見機(jī)械雜質(zhì) |
氮(N)含量 |
≥21.0% |
≥20.7% |
≥20.5% |
②氨氣極易溶于水,其水溶液為氨水,呈堿性.
③已知:(NH
4)
2SO
4+2NaOH
Na
2SO
4+2NH
3↑+2H
2O
【觀察外觀】該硫酸銨化肥無可見機(jī)械雜質(zhì).
【實(shí)驗(yàn)探究】按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,為使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH
3,則需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱.
(2)如圖1裝置A與實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置比較最大的區(qū)別是
,燒杯中盛放的試劑稀硫酸可以吸收氨氣,兩者通過化合反應(yīng)生成一種鹽,寫出化學(xué)方程式
.
【交流討論】
(1)甲同學(xué)認(rèn)為:應(yīng)在實(shí)驗(yàn)裝置中A、B裝置間加裝一個(gè)干燥裝置,該干燥裝置中的干燥劑為
【A、濃硫酸B、堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣固體混合物)】,否則根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算硫酸銨化肥的含氮量可能
(填“偏高”或“偏低”).
(2)乙同學(xué)認(rèn)為:改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置為增加氨氣的吸收效果可將B裝置改進(jìn)為:
.
(經(jīng)過大家充分討論后,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn).)
【探究結(jié)論】稱取13.5g硫酸銨化肥樣品,取20%氫氧化鈉溶液用最終改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),(雜質(zhì)不反應(yīng)也不溶于水),經(jīng)數(shù)據(jù)處理釋放出氨氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間如圖2所示.通過計(jì)算可知該化肥樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
,則該化肥的等級(jí)為
.