某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的化肥厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程。
【工艺流程及原理】
沉淀池中发生的主要化学反应为:CO
2+2NH
3+CaSO
4+H
2O==CaCO
3↓+(NH
4)
2SO
4
【讨论交流】(1)操作a的名称是________,若在实验室进行此操作,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要___________。
(2)经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质,该工艺中,Y被作为原料之一循环利用。Y的化学式为_________。
(3)沉淀池中也可能生成少量NH
4HCO
3,该反应的化学方程式为____________________。
【硫酸铵化肥等级测定】(4)判断(NH
4)
2SO
4化肥中有无NH
4HCO
3:取少量试样溶于水,滴加足量的________,无气泡产生,则可判断该化肥中不存在NH
4HCO
3。
化肥中氮元素含量的测定(已确定该化肥中不存在NH
4HCO
3杂质):查阅资料:
①已知:(NH
4)
2SO
4+2NaOH
Na
2SO
4+2NH
3↑+2H
2O,氨气极易溶于水,其水溶液为氨水。氨水呈碱性,不稳定,易挥发。
②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下:
实验设计:按下图所示装置进行实验。
实验过程中,往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液,并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3。
(5)烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气,下列最适宜的试剂是________(填序号);
①水 ②浓HCl ③稀H2SO4 ④NaOH溶液
烧杯中干燥管的作用是____________。
交流讨论:实验小组的同学认为,用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况。
(6)甲同学认为:应在实验装置A、B之间增加一个装有________(填“浓硫酸"或“碱石灰”)的干燥装置,否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。
(7)乙同学认为:在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验,测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低,理由是________________________。
实验测定:经讨论后,他们改进了实验装置,排除了可能产生误差的因素,重新进行实验。 取硫酸铵化肥样品13.5g进行实验,测得B装置增重与反应时间的关系如下图所示。请通过计算判断该化肥的等级。
(8)计算该化肥的等级为_________品。