Question

17．一包含有NH₄NO₃和（NH₄）₂CO₃的白色固體樣品．配制成1L溶液，然后先取10mL溶液，加入足量的NaOH溶液加熱，可收集到0.672L氣體（標準狀況），再另取10mL溶液加入足量鹽酸，也可收集到0.224L氣體（標準狀況），求：
（1）溶液中銨根離子的物質(zhì)的量濃度？
（2）樣品中NH₄NO₃和（NH₄）₂CO₃的質(zhì)量？

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉足量，則溶液中銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氨氣，根據(jù)氨氣的體積計算出10mL溶液中銨根離子物質(zhì)的量，再計算出1L銨根離子的物質(zhì)的量，最后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出溶液中銨根離子的濃度；
（2）鹽酸質(zhì)量，碳酸銨完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳，根據(jù)C原子守恒計算出碳酸銨的物質(zhì)的量，再根據(jù)銨根離子的物質(zhì)的量計算出硝酸銨的物質(zhì)的量，最后根據(jù)m=nM計算出樣品中NH₄NO₃和（NH₄）₂CO₃的質(zhì)量．

解答 解：（1）NH₄NO₃和（NH₄）₂CO₃的配制的溶液中加入足量氫氧化鈉溶液加熱，銨根離子完全轉(zhuǎn)化成氨氣，根據(jù)質(zhì)量守恒，氨氣的物質(zhì)的量與銨根離子的物質(zhì)的量相等，則10mL溶液中含有銨根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，1L該溶液中含有銨根離子的物質(zhì)的量為：0.03mol×$\frac{1000mL}{10mL}$=3mol，該溶液中銨根離子的濃度為：$\frac{3mol}{1L}$=3mol/L，
答：溶液中銨根離子的物質(zhì)的量濃度為3mol/L；
（2）另取10mL溶液加入足量鹽酸，也可收集到0.224L氣體（標準狀況），該氣體為二氧化碳，其物質(zhì)的量為：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據(jù)C原子守恒，1L該溶液中含有碳酸根離子的物質(zhì)的量為：0.01mol×$\frac{1000mL}{10mL}$=1mol，即碳酸銨的物質(zhì)的量為1mol，質(zhì)量為：96g/mol×1mol=96g，
1mol碳酸銨中含有2mol銨根離子，則硝酸銨的物質(zhì)的量為：3mol-2mol=1mol，1mol硝酸銨的質(zhì)量為：80g/mol×1mol=80g，
答：樣品中NH₄NO₃和（NH₄）₂CO₃的質(zhì)量分別為80g、96g．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．