Question

2．某研究性小組對硫酸銨（NH₄）₂SO₄化肥進行等級測定（該化肥中不存在其他含氮物質）．
【查閱資料】①氨氣極易溶于水，其水溶液為氨水．氨水呈堿性，不穩定，易揮發．
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硫酸銨化肥等級指標如表

指標項目	優等品	合格品
氮（N）含量	≥21.0%	≥20.5%

【實驗設計】按如圖所示裝置進行實驗．
（1）實驗過程中，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完全轉化為NH₃．
（2）燒杯中的試劑是為了吸收氨氣．下列最適宜用來吸收氨氣的試劑是③（填序號）．
①水  ②濃HCl  ③稀H₂SO₄  ④NaOH溶液
【交流討論】實驗小組的同學認為用上述實驗裝置測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高，需要在實驗裝置A、B之間增加一個裝有堿石灰（填“濃硫酸”或“堿石灰”）的干燥過程．
【實驗測定】經討論后，他們改進了實驗裝置，排除了可能產生誤差的因素，重新進行了實驗．取硫酸銨化肥樣品13.5g進行實驗，測得B裝置增重3.4g．請通過計算判斷該化肥的等級．
【計算過程】寫出計算過程．

Answer 1

分析 【實驗設計】根據硫酸能與氨氣反應生成了硫酸銨分析回答；
【交流討論】根據硫酸能與氨氣反應、堿石灰不能與氨氣反應分析和回答；
【實驗測定】根據氨氣的質量求出硫酸銨的質量，再求出氮元素的質量分數，據此判斷等級．

解答 解：【實驗設計】（2）燒杯中的試劑是為了吸收氨氣．由于硫酸能與氨氣反應，所以最適宜用來吸收氨氣的試劑是稀H₂SO₄；
【交流討論】實驗小組的同學認為用上述實驗裝置測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高，由于硫酸能與氨氣反應，需要在實驗裝置A、B之間增加一個裝有堿石灰的干燥過程．
【實驗測定】設13.5g樣品中含有（NH₄）₂SO₄的質量為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
氮元素的質量是：13.2g×$\frac{14×2}{132}×100%$=2.8g
樣品中氮元素的質量分數是：$\frac{2.8g}{13.5g}×100%$≈20.7%，所以該化肥的等級是合格．
故答為：【實驗設計】③；【交流討論】堿石灰；【實驗測定】該化肥的等級是合格．

點評 本題考查的是根據化學方程式的計算，完成此題，可以依據題干提供的數據結合方程式計算即可．