16.碳酸氫銨是一種常見(jiàn)的氮肥,某班同學(xué)為測(cè)定某碳酸氫銨化肥中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如下幾種實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)你跟他們一起參加探究.
資料:1.碳酸氫銨易溶于水,在空氣中極易吸收水蒸氣.
2.碳酸氫銨與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NH
4HCO
3+H
2SO
4═(NH
4)
2SO
4+2H
2O+2CO
2↑
3.碳酸氫銨化肥含氮量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是:一級(jí)品含氮量≥17.10%,二級(jí)品含氮量≥16.80%.
4.碳酸氫銨化肥中所含雜質(zhì)不含氮元素,也不與稀硫酸反應(yīng)
方案甲:取樣10.0克,用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量C裝置在反應(yīng)前后增加的質(zhì)量(氨氣能與硫酸反應(yīng)):
(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH
4HCO
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH
3↑+CO
2↑+H
2O.
(2)B裝置的作用是吸收生成的二氧化碳和水.
(3)該組同學(xué)用以上裝置測(cè)出的氮元素含量明顯偏大,可能的原因是B.
A.試管中還有殘留的氣體沒(méi)有被吸收 B.外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置中
C.樣品中碳酸氫銨沒(méi)有完全分解
(4)經(jīng)同學(xué)們討論,認(rèn)為C中濃硫酸最好換成下列某種試劑,你認(rèn)為該試劑是B.
A.水 B.稀硫酸 C.濃鹽酸
(5)碳酸氫銨完全分解后,應(yīng)該先斷開(kāi)C裝置再移走酒精燈,原因是防止液體倒吸.
方案乙:取樣10.0克,加水完全溶解配成試樣溶液,放入如圖所示裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟:①按圖連接儀器,檢查裝置氣密性;②裝入藥品;③打開(kāi)b處彈簧夾,從a處通入空氣;④稱量裝置D及其中藥品的質(zhì)量;⑤關(guān)閉b處彈簧夾;⑥打開(kāi)分液漏斗旋塞,滴入稀硫酸,直到無(wú)氣泡產(chǎn)生;⑦----;⑧稱量裝置D及其中藥品的質(zhì)量.
(1)請(qǐng)補(bǔ)出上面步驟中缺少的步驟打開(kāi)b處彈簧夾,緩緩?fù)ㄈ肟諝猓?br />(2)裝置A中裝入的試劑可能是氫氧化鈉溶液,如果沒(méi)有此裝置,實(shí)驗(yàn)最后測(cè)出的化肥中氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”).
(3)裝置E的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入D裝置.
(4)實(shí)驗(yàn)中,該組同學(xué)測(cè)得反應(yīng)后D裝置及其中藥品的質(zhì)量增加了5.4g,則該化肥中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.2%.(保留1位小數(shù))
在分析上述兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)后,老師提出了方案丙進(jìn)行精確測(cè)定.
方案丙:①用電子天平準(zhǔn)確稱取2.000g化肥樣品,裝入錐形瓶中;②往錐形瓶中加入50mL濃度為0,.049g/mL的硫酸溶液,振蕩,使其與樣品完全反應(yīng);③加熱煮沸;④冷卻,滴入幾滴混合指示劑;⑤往上述溶液中逐滴滴入濃度為0.040g/mL的氫氧化鈉溶液,至錐形瓶中液體變?yōu)榛揖G色(此時(shí)多余硫酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng),硫酸銨未與氫氧化鈉溶液反應(yīng)),共用去25mL氫氧化鈉溶液.試回答下列問(wèn)題:
(1)用電子天平稱樣品時(shí)必須迅速,原因是防止碳酸氫銨吸收空氣中的水蒸氣.
(2)第③步中加熱煮沸的目的是趕出溶液中的二氧化碳.
(3)第⑤歩加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+H
2SO
4=Na
2SO
4+2H
2O.
(4)通過(guò)計(jì)算判斷該碳酸氫銨化肥屬于一級(jí)品還是二級(jí)品.