Question

某同學(xué)為了檢驗(yàn)家里購(gòu)買的硫酸銨化肥是否合格，他稱取27.5g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的變化如右下圖所示．所涉及的反應(yīng)為：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+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

分析：分析該題后知根據(jù)廢硫酸溶液吸收氨氣后質(zhì)量變化，求出氨氣的質(zhì)量，從而得到產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的質(zhì)量，就可以計(jì)算出該化肥的含氮量，判定是否為合格產(chǎn)品．根據(jù)硫酸與氨氣的反應(yīng)的化學(xué)方程式可計(jì)算出硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)考慮各種的誤差．

解答：解：（1）廢硫酸溶液吸收氨氣后質(zhì)量增加6.8g，則可得氨氣質(zhì)量為6.8g．
（2）氮的質(zhì)量=6.8g×

14

17

×100%=5.6g，該化肥的含氮量=

5.6

27.5

×100%=20.4%，則為合格產(chǎn)品．
（3）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

x=19.6g
H₂SO₄%=（19.6g÷100.0g）×100%=19.6%
答：廢硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．
（4）題目的設(shè)計(jì)，是通過(guò)硫酸溶液前后的質(zhì)量變化，也就是吸收氨氣前后的質(zhì)量變化來(lái)確定氨氣進(jìn)而確定氮元素的質(zhì)量，而由于反應(yīng)中生成了水蒸氣，所以廢液會(huì)將水蒸氣也當(dāng)成氨氣吸收，導(dǎo)致這樣前后的質(zhì)量差值大于實(shí)際質(zhì)量差值，進(jìn)而使含氮量高于實(shí)際值．故填：反應(yīng)加熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸汽被廢硫酸吸收，導(dǎo)致吸收了水和氨氣的廢硫酸質(zhì)量比只吸收氨氣大

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的掌握．