Question

粮食问题一直困扰着人类．1824年，德国化学家维勒首次人工合成尿素，标志着化学肥料的诞生．之后化肥在全世界普遍应用，使粮食产量大幅度增长．
[化肥成分初步分析]小兵同学在家里发现一袋化肥，其标签被污损（如图所示）．
他看到袋中化肥是白色晶体，用少量肥料跟熟石灰一起研磨，有浓烈的刺激性气味，判定化肥的主要成分的化学式（写在右边标签中），由此他想到施用该化肥时应注意

黄金肥王 化学式：___________

[化肥成分的进一步测定]小兵对标签上的含量标注产生了怀疑，于是他重新设计实验：取该化肥样品8g与足量熟石灰（杂质不参加反应）混合加热后将生成的氨气干燥后用足量的稀硫酸吸收，稀硫酸质量增加了1.7g，根据计算发现原来化肥标签上的标注有“猫腻”，请根据计算结果重新填写标签上的标注．
[拓展和迁移]小兵又想到能否用该化肥与氢氧化钙固体混合加热制氨气．查阅资料发现氨气是一种密度比空气小、且极易溶于水的气体，在常温下遇到HCl气体，会产生大量白烟，白烟的主要成分是这两种气体化合形成的氯化铵的固体小颗粒．带着极大的兴趣，小兵想先制取干燥的氨气，然后利用它来探究与HCl气体的反应．经过讨论，设计了如下实验装置：

注：整套装置的气密性良好（且图1中的B和C装置还不完善，有待于同学们在实验过程中选择和补充），D装置的试管内有一张湿润的红色石蕊试纸；E装置的作用是吸收反应产生的剩余氨气，防止其进入空气，造成污染；碱石灰固体是氢氧化钠和生石灰的混合物．
（1）请写出A装置内反应的化学方程式：______ CaSO₄↓+2NH₃↑+2H₂O

Answer

[化肥成分初步分析]
熟石灰是Ca（OH）2，硫酸铵与氢氧化钙反应生成硫酸钙、水和氨气，据此写出化肥的主要成分的化学式；根据化学方程式中的生成物质的性质，即可判断施用该化肥时应注意的问题；
[化肥成分的进一步测定]
根据硫酸氨与氢氧化钙反应的化学方程式和生成氨气的质量，列出比例式，即可计算出样品中（NH4）2SO4的质量，然后根据质量分数公式即可计算出化肥的纯度和（NH4）2SO4中氮元素的含量；
[拓展和迁移]
（1）熟石灰是Ca（OH）2，硫酸铵与氢氧化钙反应生成硫酸钙、水和氨气，据此写出化学方程式；
（2）根据实验操作要求分析，即可正确解答．
【解析】
[化肥成分初步分析]
熟石灰是Ca（OH）2，“用少量肥料跟熟石灰一起研磨，有浓烈的刺激性气味”，因为硫酸铵与氢氧化钙反应的化学方程式为：（NH4）2SO4+Ca（OH）2CaSO4↓+2NH3↑+2H2O，氨气有浓烈的刺激性气味．故可推断化肥的主要成分的化学式为：（NH4）2SO4；因为反应中生成硫酸钙沉淀，故施用该化肥时应注意不能和碱性物质共用，以免损失肥效；
[化肥成分的进一步测定]
设样品中（NH4）2SO4的质量为x，
（NH4）2SO4+Ca（OH）2CaSO4↓+2NH3↑+2H2O
132                           34
x                         1.7g
132：34=x：1.7g
解之得：x=6.6g．
化肥的纯度为：×100%=82.5%．
（NH4）2SO4中氮元素的含量为：×100%≈21.2%，
化肥中氮元素的含量为：82.5%×21.2%=17.5%．
故含氮量应为17.5%，化肥的纯度应为为82.5%．
[拓展和迁移]
（1）硫酸铵与氢氧化钙反应的化学方程式为：（NH4）2SO4+Ca（OH）2CaSO4↓+2NH3↑+2H2O，
（2）（实验操作及现象）①图1方框内的B装置应选择图2中的①，它的作用是吸水干燥；因为浓硫酸在吸水的同时会与氨气反应，故不用②装置；
②点燃酒精灯加热时，当D中石蕊试纸变蓝时，说明C中气体已收满（因为氨水显弱碱性）．装置E中干燥管的作用是防止水倒吸．
③打开止水夹K2一段时间后，除了可以看到有大量白烟这一现象外，还可看到气球膨胀，主要原因是气体反应后的产物为固体，内部气压变小．
故答案为：不能和碱性物质共用（其他合理答案均可），
黄金肥王
化学式：（NH4）2SO4

[化肥成分的进一步测定]
含氮量应为17.5%，化肥的纯度应为为82.5%．
（1）（NH4）2SO4+Ca（OH）2CaSO4+2H2O+2NH3↑
实验目的 实验操作及现象
  ①①吸水干燥；浓硫酸同时会与氨气反应    图示如上
②D中石蕊试纸变蓝    防止水倒吸
  ③气球膨胀；气体反应后的产物为固体，内部气压变小．