Question

某同學(xué)為了檢驗(yàn)家里購(gòu)買(mǎi)的硫酸銨化肥是否合格，他稱(chēng)取27.5 g化肥樣品與足量濃燒堿溶液加熱，產(chǎn)生的氨氣用100.0g廢硫酸吸收。測(cè)得吸收氨氣的溶液總質(zhì)量m與反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖所示。所涉及的反應(yīng)為：
(NH₄)₂SO₄+2NaOHNa₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑； 2NH₃+H₂SO₄ ==(NH₄)₂SO₄。

請(qǐng)計(jì)算：
（1）完全反應(yīng)后產(chǎn)生氨氣      g。
（2）該化肥的含氮量為        （精確到0.1%），則這種化肥屬于          (填：“合格”或“不合格”。合格硫酸銨含氮量為20%以上)產(chǎn)品。
（3）請(qǐng)計(jì)算廢硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。
（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氨氣被完全吸收，但該實(shí)驗(yàn)測(cè)得硫酸銨化肥的含氮量高于實(shí)際值，其原因是                                                                 。

Answer 1

（1）6.8g （2）20.4%   合格 （3）19.6%
（4）加熱反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸汽被廢硫酸吸收，則所測(cè)吸收液質(zhì)量比只吸收氨氣大。

解析試題分析：（1）根據(jù)圖示中廢硫酸溶液吸收氨氣后的質(zhì)量變化，可求出產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量=106.8g-100g=6.8g。
（2）由反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣的質(zhì)量，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，可計(jì)算出該化肥中的含氮量，從而判定出該產(chǎn)品是否合格。即氨氣中氮元素的質(zhì)量=6.8g××100%=5.6g，也就是說(shuō)該化肥含氮元素的質(zhì)量即為5.6g，所以該化肥的含氮量= ×100%=20.4%，在20%以上，則為合格產(chǎn)品。
（3）利用氨氣的質(zhì)量，根據(jù)硫酸與氨氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,可計(jì)算出參加反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量，從而求出硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解：設(shè)廢硫酸中純硫酸的質(zhì)量為x 。
2NH₃  +  H₂SO₄  = (NH₄)₂SO₄
34        98
6.8g     x
34：98=6.8g：x
解得x=19.6g
所以H₂SO₄%=×100%="19.6%"
答：廢硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%。
（4）由于本題是通過(guò)硫酸溶液吸收氨氣前后的質(zhì)量變化來(lái)確定氨氣的質(zhì)量，進(jìn)而確定氮元素的質(zhì)量的，而由于反應(yīng)中要加熱，故會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，所以廢硫酸溶液也會(huì)吸收水蒸氣，則導(dǎo)致反應(yīng)前后的質(zhì)量差值大于實(shí)際質(zhì)量差值，從而使含氮量高于實(shí)際值。
考點(diǎn)：元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，溶液的組成及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：此題是關(guān)于化學(xué)方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算題，主要是利用圖表及反應(yīng)方程式來(lái)分析和解決化學(xué)計(jì)算中的有關(guān)問(wèn)題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識(shí)圖能力和數(shù)據(jù)分析能力，解題的關(guān)鍵是找出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，并依據(jù)已知量對(duì)未知的應(yīng)求量進(jìn)行求解計(jì)算，解題要規(guī)范。