Question

查阅文献知，3(NH₄)₂SO₄4NH₃↑+3SO₂↑+N₂+6H₂O。某课题组成员拟选择下列装置探究硫酸铵的性质(各装置中药品足量)。

回答下列问题：

(1)A装置盛装碱石灰的仪器是_________。C装置中大试管向下倾斜的原因是__________________。

(2)甲组同学设计方案：C→G→B→D→E。

①能证明有水生成的实验现象是_______________；B装置的作用是______________。

②实验中，观察到D装置中产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。为了检验白色沉淀是BaSO₄还是BaSO₃，设计简单实验方案：________________。

③D装置中发生反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为_______________。

④该实验方案能证明硫酸铵的分解产物是______________(填化学式)。

(3)乙组同学选择上述装置证明产物是否有NH₃。

①气体从左至右，装置连接顺序为C、__________。

②能证明有氨气生成的实验现象是________________。

(4)丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的纯度(杂质不参加反应)：取15.0g样品溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸，过滤、洗涤、干燥、称重，BaSO₄质量为23.3g，该样品中硫酸铵的质量分数为________(结果保留两位小数)。

Answer

干燥管 样品分解生成了水、防止试管炸裂 G装置中白色粉末变成蓝色 吸收氨气 取少量白色沉淀于试管，滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，反之则是BaSO4 3Ba2++2NO3- +3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ H2O、SO2、N2 A、F 无色酚酞溶液变红 88%

【解析】(1). A装置盛装碱石灰的仪器是干燥管。C装置中大试管向下倾斜的原因是样品分解生成了水、防止试管炸裂。

(2). 甲组同学设计方案：C→G→B→D→E。

①能证明有水生成的是白色无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的晶体，所以实验现象是G装置中白色粉末变成蓝色；B装置的作用是吸收氨气。

②实验中，观察到D装置中产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。为了检验白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，设计简单实验方案：取少量白色沉淀于试管，滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，反之则是BaSO4 。

③D装置中发生反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为3Ba2++2NO3- +3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

④该实验方案中G装置能证明有水生成，D装置能证明有二氧化硫生成，最后E装置用排水法收集到气体能证明有氮气生成，所以该实验方案能证明硫酸铵的分解产物是H2O、SO2、N2。

(3). 乙组同学选择上述装置证明产物是否有NH3。可以将生成的气体先通过A装置用碱石灰把二氧化硫吸收后，再通入F装置，若有氨气生成则溶于水生成弱碱一水合氨显碱性使酚酞变红。

①气体从左至右，装置连接顺序为C、A、F。

②能证明有氨气生成的实验现象是无色酚酞溶液变红。

(4). 丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的纯度(杂质不参加反应)：取15.0g样品溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸，过滤、洗涤、干燥、称重，BaSO4质量为23.3g，求出硫酸钡的物质的量为0.1mol，根据硫酸根守恒求出硫酸铵的物质的量为0.1mol，再求出硫酸铵的质量为13.2g ，最后求得该样品中硫酸铵的质量分数为88%。