某化學研究性學習小組參加社會實踐調查得知:某化工廠為綜合利用生產過程中的副產品CaSO
4,與相鄰的化肥廠聯合設計了圖1制備(NH
4)
2SO
4 的工藝流程.
上述流程中,沉淀池中發(fā)生的主要化學反應為CO
2+2NH
3+CaSO
4+H
2O=CaCO
3↓+(NH
4)
2SO
4
【討論交流】
(1)操作a的名稱是
,實驗室中進行此操作時,用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外,還需要
.
(2)經操作a后得到的某物質在煅燒爐中發(fā)生反應的化學方程式為
.該工藝中,X在沉淀池中被消耗,在煅燒爐中又生成,故X可循環(huán)使用.X的填化學式為
.
(3)圖中操作b應怎樣進行呢?
查閱資料:圖2是硫酸銨在水中的溶解度曲線.
表:固體硫酸銨在部分溫度時的溶解度.
溫度/℃ | | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
溶解度/g | 70.6 | 73 | 75.4 | 78 | 81 | 85 | 88 | ? | 95 | 98 | 103 |
下列說法正確的有
.
①從溶解度曲線中,可以查找70℃時硫酸銨的溶解度約90g;
②圖中的A點表示硫酸銨溶液的狀態(tài)不飽和
③若將A點變成B點的操作采用加熱蒸發(fā),使溶液濃縮的方法
④若將B點轉化為C點時,采用的是冷卻熱飽和溶液方法
【拓展研究】該化肥廠生產的硫酸銨化肥品質怎樣呢?
【查閱資料】下表是硫酸銨化肥品質的主要指標.
指標 項目 | 優(yōu)等品 | 一等品 | 合格品 |
外觀 | 白色結晶, 無可見機械雜質 | 無可見機械雜質 |
氮(N)含量 | ≥21.0% | ≥21.0% | ≥20.5% |
氨氣極易溶于水,其水溶液為氨水,呈堿性.
已知:(NH
4)
2SO
4+2NaOH═Na
2SO
4+2NH
3↑+2H
2O
【觀察外形】該硫酸銨化肥無可見機械雜質.
【試驗探究】按圖3所示裝置進行實驗)
(1)實驗過程中,為使硫酸銨充分反應完全轉化為NH
3,則需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱.
(2)燒杯中盛放的試劑稀硫酸可以吸收氨氣,兩者化合生成一種
鹽,寫出化學方程式
.
【定量研究】取68g硫酸銨化肥樣品于燒瓶中,等充分反應后,盛放稀硫酸的燒杯中增重17g,通過計算推知硫酸銨化肥品質指標為
(實驗誤差忽略不計)請列出計算過程.
【交流討論】甲同學認為:應在實驗裝置A、B之間加裝一個干燥裝置,否則根據實驗測得的數據,計算硫酸銨化肥的含氮量可能
(填“偏高”或“偏低”).