Question

农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：

（1）预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
（2）验证和探究：①NH₄⁺的验证：取少量固体药品于试管中，然后       。
②阴离子的探究： a．取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将
产生的气体通入下列装置。观察到的现象是：溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊。
再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba（OH）₂溶液，无明显现象。
Ⅰ.初步结论：“氢铵”是                    的铵盐。
Ⅱ．要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验：取适量“氢铵”配制成溶液，取试液于一支洁净的试管中，                      。
（3）该实验小组设计了以下二个实验方案测定该化肥的含氮量，请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价：

方案（一）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（一）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。
方案（二）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（二）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置（A管可以上下移动），测量生成的氨气体积（设所测体积为标准状况下的体积）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。
方案（二）图中导管a的作用是                                          。
请你评价上述两套方案是否合理。若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）   
方案（一）：                                                                 
方案（二）：                                                                 

Answer 1

①滴加NaOH浓溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，加热试管，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH₄⁺。
②I、碳酸；
II、加足量BaCl₂溶液振荡充分反应，若不产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为NH₄HCO₃；若产生白色沉淀，过滤，取滤液加适量的Ba（OH）₂溶液，也产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物；若不产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为（NH₄）₂CO₃。
(3)导管a的作用：保持烧瓶与分液漏斗的压强相同，使分液漏斗中的液体顺利流出；滴入锥形瓶的氢氧化钠溶液体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入氢氧化钠溶液引起的氢气体积误差。
方案（一）：不合理；装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸汽，误差太大；在烧杯前加一个装由碱石灰的干燥管。 
方案（二）：合理。

解析考点：几种化学肥料的鉴别；探究物质的组成或测量物质的含量．
专题：实验探究和数据处理题．
分析：（1）铵根离子的检验方法：加入氢氧化钠加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气；
（2）能使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳或者是二氧化硫气体，亚硫酸盐具有还原性，能被溴水氧化，碳酸盐可以和氯化钡反应生成沉淀，氯化钡和碳酸氢盐不反应；
（3）铵盐和氢氧化钠反应生成的氨气中混有水，会干扰氨气质量的测定；水和植物油混不相溶，可以采用排植物油的方法来获得生成氨气的体积，进而确定铵盐的质量．
解答：解：（1）根据铵根离子的检验方法：想可溶性的铵盐中加入氢氧化钠，并加热，能产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气则能证明含NH₄⁺，
故答案为：NaOH；湿润的红色石蕊试纸；变蓝；
（2）a、能使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳或者是二氧化硫气体，亚硫酸盐具有还原性，能被溴水氧化，如果是碳酸氢盐，则会和氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，
故答案为：碳酸；
b、加足量BaCl₂溶液振荡充分反应，若不产生白色沉淀，说明是碳酸氢铵，不是碳酸铵，碳酸铵可以和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，所以当产生白色沉淀时，说明是碳酸铵，
故答案为：NH4HCO3；（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物；
（3）铵盐和氢氧化钠反应生成的氨气中混有水，会干扰氨气质量的测定，必须对氨气进行干燥，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来获得生成氨气的体积，进而确定铵盐的质量，即方案（二）合理，
故答案为：不合理，装置中没有干燥装置，吸收了较多水蒸汽（或烧瓶中有氨气残留）；合理．
点评：本题是一道有关化学肥料的物质组成和判断的题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．