Question

2．某研究性小組對(duì)硫酸銨（NH₄）₂SO₄化肥進(jìn)行等級(jí)測(cè)定（該化肥中不存在其他含氮物質(zhì)）．
【查閱資料】①氨氣極易溶于水，其水溶液為氨水．氨水呈堿性，不穩(wěn)定，易揮發(fā)．
②堿石灰是一種常見的干燥劑，其主要成分是CaO和NaOH固體混合物．
③硫酸銨化肥等級(jí)指標(biāo)如表

指標(biāo)項(xiàng)目	優(yōu)等品	合格品
氮（N）含量	≥21.0%	≥20.5%

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往燒杯中加入足量濃氫氧化鈉溶液，并加熱使硫酸銨充分反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為NH₃．
（2）燒杯中的試劑是為了吸收氨氣．下列最適宜用來(lái)吸收氨氣的試劑是③（填序號(hào)）．
①水  ②濃HCl  ③稀H₂SO₄  ④NaOH溶液
【交流討論】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高，需要在實(shí)驗(yàn)裝置A、B之間增加一個(gè)裝有堿石灰（填“濃硫酸”或“堿石灰”）的干燥過(guò)程．
【實(shí)驗(yàn)測(cè)定】經(jīng)討論后，他們改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，排除了可能產(chǎn)生誤差的因素，重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．取硫酸銨化肥樣品13.5g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得B裝置增重3.4g．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷該化肥的等級(jí)．
【計(jì)算過(guò)程】寫出計(jì)算過(guò)程．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】根據(jù)硫酸能與氨氣反應(yīng)生成了硫酸銨分析回答；
【交流討論】根據(jù)硫酸能與氨氣反應(yīng)、堿石灰不能與氨氣反應(yīng)分析和回答；
【實(shí)驗(yàn)測(cè)定】根據(jù)氨氣的質(zhì)量求出硫酸銨的質(zhì)量，再求出氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，據(jù)此判斷等級(jí)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（2）燒杯中的試劑是為了吸收氨氣．由于硫酸能與氨氣反應(yīng)，所以最適宜用來(lái)吸收氨氣的試劑是稀H₂SO₄；
【交流討論】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高，由于硫酸能與氨氣反應(yīng)，需要在實(shí)驗(yàn)裝置A、B之間增加一個(gè)裝有堿石灰的干燥過(guò)程．
【實(shí)驗(yàn)測(cè)定】設(shè)13.5g樣品中含有（NH₄）₂SO₄的質(zhì)量為x．
（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑．
     132                                                       34
      x                                                        3.4g
$\frac{132}{34}=\frac{x}{3.4g}$    解得：x=13.2g
氮元素的質(zhì)量是：13.2g×$\frac{14×2}{132}×100%$=2.8g
樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{2.8g}{13.5g}×100%$≈20.7%，所以該化肥的等級(jí)是合格．
故答為：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】③；【交流討論】堿石灰；【實(shí)驗(yàn)測(cè)定】該化肥的等級(jí)是合格．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，完成此題，可以依據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合方程式計(jì)算即可．