Question

16．在100mLNaOH溶液中加入NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的固體混合物，加熱充分反應(yīng)，加入的混合物質(zhì)量與產(chǎn)生的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）之間的關(guān)系如圖所示．請完成下列問題：
（1）100mLNaOH溶液完全反應(yīng)最多產(chǎn)生氣體11.2L．
（2）求NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度．
（3）當(dāng)NaOH溶液的體積為140mL，固體混合物質(zhì)量是51.6g時(shí)，充分反應(yīng)后生成的氣體體積（標(biāo)況）為多少升？

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉與NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨氣，發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，由圖象可知，加入固體34.4g時(shí)生成氨氣體積增大為11.2L；
（2）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算出氨氣的物質(zhì)的量，然后結(jié)合反應(yīng)方程式計(jì)算氫氧根的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度；
（3）當(dāng)固體混合物的質(zhì)量是51.6 g時(shí)，固體混合物完全反應(yīng)消耗的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100mL=150ml，而V（NaOH）=140 mL，說明固體過量，故n（NH₃）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算解答．

解答 解：（1）氫氧化鈉與NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨氣，發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，從圖中可看出加入34.4 g混合物時(shí)生成氨氣的物質(zhì)的量達(dá)到最大，則100mLNaOH溶液完全反應(yīng)最多產(chǎn)生氣體條件為11.2l，
故答案為：11.2L；
（2）由于100 mL NaOH恰好完全反應(yīng)，則n（NaOH）=n（NH₃）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5 mol，
強(qiáng)氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為：c（NaOH）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
答：NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L；
（3）當(dāng)固體混合物的質(zhì)量是51.6 g時(shí)，固體混合物完全反應(yīng)消耗的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=150mL，而V（NaOH）=140 mL，說明固體過量，
所以產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的量為：n（NH₃）=n（NaOH）=5 mol/L×0.14 L=0.7mol，V（NH₃）=0.7mol×22.4 L/mol=15.68 L，
答：當(dāng)NaOH溶液的體積為140mL，固體混合物質(zhì)量是51.6g時(shí)，充分反應(yīng)后生成的氣體體積（標(biāo)況）為15.68L．

點(diǎn)評 本題以圖象形式考查混合物的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意明確發(fā)生反應(yīng)的本質(zhì)，利用離子方程式進(jìn)行解答，綜合考查學(xué)生分析解決問題的能力．