题目内容
【题目】某硫酸铵样品中混有硫酸氢铵。称取不同质量的样品分别于100mL 2.300mol/L的氢氧化钠溶液充分反应,得到的实验数据入下表:
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ |
样品质量(g) | 14.35 | 28.70 |
氨气质量(g) | 3.570 | 3.570 |
下列说法错误的是
A. 样品中硫酸铵与硫酸氢铵的物质的量之比为9:1
B. 实验Ⅰ中氢氧化钠一定过量
C. 要使实验Ⅱ的样品完全反应,需要再加入氢氧化钠0.2100mol
D. 样品中氮元素的质量分数是20.49%
【答案】A
【解析】
A.实验Ⅰ中固体混合物完全反应,令硫酸铵、硫酸氢铵的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量及生成氨气质量列方程,则:132x+115y=14.35、2x+y=3.5717,解得x=0.1、y=0.01,故样品中硫酸铵与硫酸氢铵的物质的量之比为0.1mol:0.01mol=10:1,故A错误;
B.首先发生反应:H++OH-=H2O,然后发生反应:NH4++OH-NH3↑+H2O,NaOH的量一定,实验Ⅰ、Ⅱ都是生成氨气,说明混合物中H+完全反应,实验Ⅱ中固体混合物质量较大,而生成氨气相等,说明实验Ⅰ中氢氧化钠有剩余,否则,实验Ⅱ中生成的氨气应较少,故B正确;
C.28.70g固体中硫酸铵的物质的量=0.1mol×28.7g/14.35g=0.2mol、硫酸氢铵的物质的量=0.01mol×28.7g/14.35g=0.02mol,完全反应时,溶液中溶质为硫酸钠,根据守恒可知,n(NaOH)=2n(Na2SO4)=(0.2mol+0.02mol)×2=0.44mol,故需要加入NaOH的物质的量=0.44mol-0.1L×2.3mol/L=0.2100mol,故C正确;
D.利用实验Ⅰ中的数据计算,根据氮元素守恒可知,混合物中N元素质量=14g/mol×3.57g÷17g/mol=2.94g,故混合物中N元素质量分数=2.94g÷14.35g×100%=20.49%,故D正确。
故选A。