Question

農(nóng)民使用的氮肥主要是“氫銨”和尿素．某化學(xué)興趣小組對(duì)某“氫銨”化肥進(jìn)行了專項(xiàng)研究：

（1）預(yù)測(cè)：根據(jù)已有知識(shí)和“氫銨”的名稱，該小組預(yù)測(cè)該“氫銨”是碳酸或亞硫酸或硫酸的銨鹽．
（2）驗(yàn)證和探究：①NH₄⁺的驗(yàn)證：取少量固體藥品于試管中，然后

 

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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(chǎn)生的氣體通入圖甲裝置．觀察到的現(xiàn)象是：溴水無(wú)明顯變化，澄清石灰水變渾濁．再向滴加稀鹽酸反應(yīng)后的試管中，加Ba（OH）₂溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象．
初步結(jié)論：“氫銨”是

 

的銨鹽．
b．要進(jìn)一步確定“氫銨”的成分還需要補(bǔ)做如下實(shí)驗(yàn)：取適量“氫銨”配制成溶液，取試液于一支潔凈的試管中，加

 

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（3）該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了以下二個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定該化肥的含氮量，請(qǐng)你閱讀后解釋方案中提出的問(wèn)題并進(jìn)行評(píng)價(jià)：
方案（一）：準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的樣品，放入圖乙的燒瓶中，滴加過(guò)量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定燒杯增加的質(zhì)量（忽略漏斗中附著溶液的質(zhì)量）．然后進(jìn)行計(jì)算，可得化肥的含氮量．
方案（二）：準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的樣品，放入圖丙的燒瓶中，滴加過(guò)量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置（A管可以上下移動(dòng)），測(cè)量生成的氨氣體積（設(shè)所測(cè)體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）．然后進(jìn)行計(jì)算，可得化肥的含氮量．
圖丙中導(dǎo)管a的作用是

 

請(qǐng)你評(píng)價(jià)上述兩套方案是否合理．若合理只需要說(shuō)明結(jié)論；若不合理，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因，并指出修改方案（若要添加儀器、藥品，請(qǐng)說(shuō)明添加的位置、名稱）
方案（一）：

 

方案（二）：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（2）①銨根離子的檢驗(yàn)方法：加入氫氧化鈉加熱產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)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(yīng)生成沉淀，氯化鋇和碳酸氫鹽不反應(yīng)；
（3）銨鹽和氫氧化鈉反應(yīng)生成的氨氣中混有水，會(huì)干擾氨氣質(zhì)量的測(cè)定；水和植物油混不相溶，可以采用排植物油的方法來(lái)獲得生成氨氣的體積，進(jìn)而確定銨鹽的質(zhì)量．

解答： 解：（2）①根據(jù)銨根離子的檢驗(yàn)方法：想可溶性的銨鹽中加入氫氧化鈉，并加熱，能產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氨氣則能證明含NH₄⁺，
故答案為：滴加NaOH濃溶液，將濕潤(rùn)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(lán)，則證明含NH₄⁺；
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，如果是碳酸氫鹽，則會(huì)和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀；加足量BaCl₂溶液振蕩充分反應(yīng)，若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明是碳酸氫銨，不是碳酸銨，碳酸銨可以和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，所以當(dāng)產(chǎn)生白色沉淀時(shí)，說(shuō)明是碳酸銨，
故答案為：碳酸；足量BaCl₂溶液振蕩充分反應(yīng)，若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明該化肥主要成分為NH₄HCO₃；若產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾，取濾液加適量的Ba（OH）₂溶液，也產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明該化肥主要成分為（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物；若不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明該化肥主要成分為（NH₄）₂CO₃；
（3）方案（一）：丙中導(dǎo)管a的作用是保持燒瓶與分液漏斗的壓強(qiáng)相同，使分液漏斗中的液體順利流出還可以消除由于加入氫氧化鈉溶液引起的氫氣體積誤差．
銨鹽和氫氧化鈉反應(yīng)生成的氨氣中混有水，會(huì)干擾氨氣質(zhì)量的測(cè)定，必須對(duì)氨氣進(jìn)行干燥，所以方案（一）不合理；
方案（二）：水和植物油混不相溶，可以采用排植物油的方法來(lái)獲得生成氨氣的體積，進(jìn)而確定銨鹽的質(zhì)量，即方案（二）合理，
故答案為：保持燒瓶與分液漏斗的壓強(qiáng)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(jìn)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；不合理，裝置中沒(méi)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(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)化學(xué)肥料的物質(zhì)組成和判斷的題目，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，難度較大．