Question

固體銨鹽A、B的成分可能是（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄，或是兩者的混合物．甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組要確定A和B的成分，并測定B中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）甲實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份相同質(zhì)量的樣品A溶于水，然后加入40% NaOH溶液（圖中用氫氧化鈉質(zhì)量表示），水浴加熱至氣體全部逸出（此溫度下銨鹽不分解）．該氣體經(jīng)干燥后用足量濃硫酸完全吸收，濃硫酸增重的質(zhì)量如圖．分析該圖象并回答下列問題：
①寫出ab段涉及的化學(xué)方程式：

 

．
②樣品A的成分是

 

，C點(diǎn)的數(shù)值是

 

．
（2）乙實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了數(shù)份不同質(zhì)量的樣品B，測定方法與甲組同學(xué)大部分相同，不同的是，他們將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL NaOH溶液中（含8.12g NaOH），測定結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
銨鹽的質(zhì)量（g）	10.00	20.00	30.00	50.00
濃硫酸增加的質(zhì)量（g）	m	m	1.36	0

①分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)編號(hào)為

 

的實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉足量，銨鹽中的銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氣體．
②計(jì)算B中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：（1）向（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液，氫氧離子先和氫離子反應(yīng)生成水，后和銨根離子反應(yīng)生成氨氣，所以圖象中先沒有氣體生成后有氣體生成，故0-a段是氫離子和氫氧根離子反應(yīng)，a-b段是銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)；
（2）①Ⅱ中銨鹽質(zhì)量是Ⅰ的2倍，如果氫氧化鈉過量，則Ⅱ中生成的氨氣量應(yīng)該是Ⅰ中的2倍，實(shí)際上相等，則說明Ⅱ中氫氧化鈉的量不足，I中氫氧化鈉足量，
根據(jù)Ⅲ中氨氣的量計(jì)算生成氨氣需要?dú)溲趸�鈉的量，剩余的氫氧化鈉和氫離子反應(yīng)，從而計(jì)算得出硫酸氫銨的量，剩余的是硫酸銨的量，Ⅰ中的硫酸銨和硫酸氫銨是Ⅲ中的

1

3

，根據(jù)銨根離子的量計(jì)算氨氣的量；
②氮原子的質(zhì)量與總質(zhì)量的比即為氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答：解：（1）①0-a段是氫離子和氫氧根離子反應(yīng)，a-b段是銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)，所以a-b段的反應(yīng)方程式為：（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄ +2NH₃↑+2H₂O；故答案為：（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄ +2NH₃↑+2H₂O；
②樣品A的成分是：（NH₄）₂SO₄與NH₄HSO₄的混合物；a-b段是銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)，a-b段的離子反應(yīng)方程式為：NH₄⁺+OH^- 

△   .

 NH₃↑+H₂O，根據(jù)離子方程式知，m（NH₃）=n（NH₃）M（NH₃）=n（NaOH）M（NH₃）=1mol/L×（0.275-0.025）L×17g/mol=4.25g；故答案為：（NH₄）₂SO₄與NH₄HSO₄的混合物；4.25；
（2）①II中銨鹽質(zhì)量是Ⅰ的2倍，如果氫氧化鈉過量，則Ⅱ中生成的氨氣量應(yīng)該是Ⅰ中的2倍，實(shí)際上相等，則說明Ⅱ中氫氧化鈉的量不足，Ⅰ中氫氧化鈉足量；故答案為：Ⅰ；
②設(shè)：10 g 銨鹽中含x g （NH₄）₂SO₄、y g NH₄HSO₄
x+y═10

x

132

×2×17+

y

115

×17=(

8.12

40

-

2y

115

)×17
(

8.12

40

-

3y

115

)×17═1.36
解得：x=5.285、y=4.715、N%=0.17
答：B中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%．

點(diǎn)評：本題考查探究物質(zhì)的組成及其含量的測定，明確各段發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意氫氧化鈉和硫酸氫銨和硫酸銨的混合溶液反應(yīng)時(shí)離子反應(yīng)的先后順序，為易錯(cuò)點(diǎn)．