Question

硫酸的銨鹽是常用的氮肥．為測定某硫酸銨鹽的含氮量（不含其他物質(zhì)），取樣品加入到氫氧化鈉溶液中，用沸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)干燥后用濃硫酸完全吸收，測定濃硫酸增加的質(zhì)量．下表是五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
銨鹽樣品質(zhì)量（g）	5.00	10.00	20.00	30.00	40.00
同濃度氫氧化鈉溶液的體積（mL）	40	40	40	40	40
濃硫酸增加的質(zhì)量（g）	0.5m	m	m	1.36	0

以下結(jié)論正確的是（　�。�

• A、由第五次數(shù)據(jù)可知，樣品中含NH₄HSO₄
• B、第四次實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的氨氣是0.06mol
• C、第三次和第四次實(shí)驗(yàn)中參加反應(yīng)的NaOH質(zhì)量不等
• D、該銨鹽中該氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約是0.17

Answer 1

考點(diǎn)：元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：已知NaOH的用量相同，根據(jù)第五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，樣品中一定含有H⁺，即樣品中一定有NH₄HSO₄，然后跟據(jù)氮元素守恒結(jié)合消耗氫氧化鈉以及硫酸增重之間的關(guān)系來分析計(jì)算．

解答： 已知NaOH的用量相同，根據(jù)第五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，樣品中一定含有H⁺，即樣品中一定有NH₄HSO₄．使?jié)饬蛩豳|(zhì)量增加的物質(zhì)是氨氣，第四次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氨氣是0.08mol．
銨鹽中NH₄HSO₄先與NaOH溶液反應(yīng)，2NH₄HSO₄+2NaOH=（NH₄）₂SO₄+Na₂SO₄+H₂O，只有當(dāng)NH₄HSO₄中的H⁺消耗完全后，NH₄⁺才能與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NH₃，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O．所以第一次、第二次實(shí)驗(yàn)中銨鹽完全反應(yīng)．
設(shè)10.00g銨鹽中NH₄HSO₄ 與（NH₄）₂SO₄的物質(zhì)的量分別為X、Y，則產(chǎn)生的氨氣是X+2Y，
第三次實(shí)驗(yàn)中用去的NaOH=2X+（X+2Y）  （第三次產(chǎn)生的氨氣與第二次相同）
第四次實(shí)驗(yàn)中用去的NaOH=3X+0.08   即：2X+（X+2Y）=3X+0.08
解得Y=0.04mol，又115X+132Y=10.00，得X=0.041mol，
則該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（0.041+2×0.04）×14/10.00=0.17，反應(yīng)物的量、濃硫酸增加量、產(chǎn)生氨氣的量以及消耗氫氧化鈉的量如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
銨鹽樣品質(zhì)量（g）	5.00	10.00	20.00	30.00	40.00
含NH4HSO4、（NH4）2SO4（mol）	0.5X、0.5Y	X、Y	2X、2Y	3X、3Y	4X、4Y
濃硫酸增加的質(zhì)量（g）	0.5m	m	m	1.36	0
產(chǎn)生NH3（mol）	0.5X+Y	X+2Y	X+2Y	0.08	0
消耗NaOH（mol）	X+Y	2X+2Y	3X+2Y	3X+0.08	3X+0.08

，故選AD．

點(diǎn)評：本題以銨鹽為載體考查學(xué)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算等知識，注意元素守恒思想在解題中的應(yīng)用是關(guān)鍵，難度大．