Question

12．加热碳酸铵[（NH₄）₂CO₃】并使产物全部变成气态．
（1）若将生成的混合气体依次通过足量的Na₂O₂和浓H₂SO₄，测得Na₂O₂增重m₁g，浓H₂SO₄增重n₁g
若将生成的混合气体依次通过足量的浓H₂SO₄和Na₂O₂，测得浓H₂SO₄增重n₂g，Na₂O₂增重m₂g．（设有关气体全部被吸收）则m₁＞m₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）n₁＜n₂
（2）在100ml  NaOH溶液中加入（NH₄）₂CO₃和（NH₄）₂SO₄的固体混合物，加热充分反应．如图表示加入的混合物质量和产生的气体体积（标准状况）的关系．
试计算：
①NaOH溶液的物质的量浓度5mol/L
②当NaOH溶液的体积为140mL，固体混合物质量是51.6g时，充分反应后，生成气体的体积为15.68L
③当NaOH溶液体积为180mL时，固体混合物的质量为51.6g时，充分反应后，生成气体的体积为16.8L．

Answer 1

分析 （1）碳酸氢铵受热分解为氨气、水以及二氧化碳，水和二氧化碳均可以和过氧化钠发生反应生成盐和氧气，浓硫酸可以和氨气发生反应，据此回答；
（2）①氢氧化钠与NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨气，发生反应NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，由图象可知，加入固体34.4g时生成氨气体积增大为11.2L，根据n=$\frac{V}{Vm}$氨气的物质的量，结合方程式计算氢氧根的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算氢氧化钠的物质的量浓度；
②当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=150ml，而V（NaOH）=140 mL，说明固体过量，故n（NH₃）=n（NaOH），据此计算解答；
③由（2）分析可知，当V（NaOH）=180 mL时，说明NaOH过量，则固体51.6 g完全反应，再根据固体质量与生成气体体积关系计算．

解答 解：（1）碳酸氢铵受热分解为氨气、水以及二氧化碳，水和二氧化碳均可以和过氧化钠发生反应生成盐和氧气，浓硫酸可以和氨气发生反应，若将生成的混合气体依次通过足量的Na₂O₂和浓H₂SO₄，测得Na₂O₂增重m₁g，此时过氧化钠吸收的是水以及二氧化碳，浓H₂SO₄增重n₁g，此时浓硫酸吸收的只有氨气，若将生成的混合气体依次通过足量的浓H₂SO₄和Na₂O₂，测得浓H₂SO₄增重n₂g，此时浓硫酸吸收的有氨气和水，Na₂O₂增重m₂g，此时过氧化钠吸收的只有二氧化碳，所以n₂＞n₁，m₁＞m₂，
故答案为：＞；＜；
（2）①氢氧化钠与NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨气，发生反应NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，从图中可看出34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反应．则n（NaOH）=n（NH₃）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5 mol，c（NaOH）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
故答案为：5mol/L；
②当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=150ml，而V（NaOH）=140 mL，说明固体过量，所以n（NH₃）=n（NaOH）=5 mol/L×0.14 L=0.7mol，V（NH₃）=0.7mol×22.4 L/mol=15.68 L，
故答案为：15.68；
③由（2）分析可知，当V（NaOH）=180 mL时，说明NaOH过量，则固体51.6 g完全反应，故V（NH₃）=11.2L×$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=16.8 L，故答案为：16.8．

点评 本题以图象形式，考查混合物的有关计算，注意发生反应的本质，利用离子方程式进行解答，综合考查学生分析解决问题的能力，难度中等．