Question

農民使用的氮肥主要是“氫銨”和尿素。某化學興趣小組對某“氫銨”化肥進行了專項研究：

（1）預測：根據已有知識和“氫銨”的名稱，該小組預測該“氫銨”是碳酸或亞硫酸或硫酸的銨鹽。
（2）驗證和探究：①NH₄⁺的驗證：取少量固體藥品于試管中，然后       。
②陰離子的探究： a．取少量固體藥品于試管中，然后向試管中滴加稀鹽酸，固體全部溶解，將
產生的氣體通入下列裝置。觀察到的現象是：溴水無明顯變化，澄清石灰水變渾濁。
再向滴加稀鹽酸反應后的試管中，加Ba（OH）₂溶液，無明顯現象。
Ⅰ.初步結論：“氫銨”是                    的銨鹽。
Ⅱ．要進一步確定“氫銨”的成分還需要補做如下實驗：取適量“氫銨”配制成溶液，取試液于一支潔凈的試管中，                      。
（3）該實驗小組設計了以下二個實驗方案測定該化肥的含氮量，請你閱讀后解釋方案中提出的問題并進行評價：

方案（一）：準確稱取一定質量的樣品，放入上圖方案（一）的燒瓶中，滴加過量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，通過實驗測定燒杯增加的質量（忽略漏斗中附著溶液的質量）。然后進行計算，可得化肥的含氮量。
方案（二）：準確稱取一定質量的樣品，放入上圖方案（二）的燒瓶中，滴加過量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置（A管可以上下移動），測量生成的氨氣體積（設所測體積為標準狀況下的體積）。然后進行計算，可得化肥的含氮量。
方案（二）圖中導管a的作用是                                          。
請你評價上述兩套方案是否合理。若合理只需要說明結論；若不合理，請簡要說明原因，并指出修改方案（若要添加儀器、藥品，請說明添加的位置、名稱）   
方案（一）：                                                                 
方案（二）：                                                                 

Answer 1

①滴加NaOH濃溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口部，加熱試管，若紅色石蕊試紙變藍，則證明含NH₄⁺。
②I、碳酸；
II、加足量BaCl₂溶液振蕩充分反應，若不產生白色沉淀，說明該化肥主要成分為NH₄HCO₃；若產生白色沉淀，過濾，取濾液加適量的Ba（OH）₂溶液，也產生白色沉淀，說明該化肥主要成分為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物；若不產生白色沉淀，說明該化肥主要成分為（NH₄）₂CO₃。
(3)導管a的作用：保持燒瓶與分液漏斗的壓強相同，使分液漏斗中的液體順利流出；滴入錐形瓶的氫氧化鈉溶液體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入氫氧化鈉溶液引起的氫氣體積誤差。
方案（一）：不合理；裝置中沒有干燥裝置，稀硫酸吸收了較多水蒸汽，誤差太大；在燒杯前加一個裝由堿石灰的干燥管。 
方案（二）：合理。

專題：實驗探究和數據處理題．
分析：（1）銨根離子的檢驗方法：加入氫氧化鈉加熱產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氨氣；
（2）能使石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳或者是二氧化硫氣體，亞硫酸鹽具有還原性，能被溴水氧化，碳酸鹽可以和氯化鋇反應生成沉淀，氯化鋇和碳酸氫鹽不反應；
（3）銨鹽和氫氧化鈉反應生成的氨氣中混有水，會干擾氨氣質量的測定；水和植物油混不相溶，可以采用排植物油的方法來獲得生成氨氣的體積，進而確定銨鹽的質量．
解答：解：（1）根據銨根離子的檢驗方法：想可溶性的銨鹽中加入氫氧化鈉，并加熱，能產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氨氣則能證明含NH₄⁺，
故答案為：NaOH；濕潤的紅色石蕊試紙；變藍；
（2）a、能使石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳或者是二氧化硫氣體，亞硫酸鹽具有還原性，能被溴水氧化，如果是碳酸氫鹽，則會和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀，
故答案為：碳酸；
b、加足量BaCl₂溶液振蕩充分反應，若不產生白色沉淀，說明是碳酸氫銨，不是碳酸銨，碳酸銨可以和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，所以當產生白色沉淀時，說明是碳酸銨，
故答案為：NH4HCO3；（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物；
（3）銨鹽和氫氧化鈉反應生成的氨氣中混有水，會干擾氨氣質量的測定，必須對氨氣進行干燥，所以方案（一）不合理；而水和植物油混不相溶，可以采用排植物油的方法來獲得生成氨氣的體積，進而確定銨鹽的質量，即方案（二）合理，
故答案為：不合理，裝置中沒有干燥裝置，吸收了較多水蒸汽（或燒瓶中有氨氣殘留）；合理．
點評：本題是一道有關化學肥料的物質組成和判斷的題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．