Question

20．固体铵盐A、B的成分可能是（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄，或是两者的混合物．甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定A和B的成分，并测定B中氮元素的质量分数．
（1）甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品A溶于水，然后加入40% NaOH溶液（图中用氢氧化钠质量表示），水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）．该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收，浓硫酸增重的质量如图．分析该图象并回答下列问题：
①写出a b段涉及的化学方程式：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄ +2NH₃↑+2H₂O；
②样品A的成分是（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄，c点的数值是4.25．
（2）乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品B，测定方法与甲组同学大部分相同，不同的是，他们将不同质量的铵盐分别加入到50.00mLNaOH溶液中（含8.12gNaOH ），测定结果如下：

实验编号	I	II	III	IV
铵盐的质量（g）	10.00	20.00	30.00	50.00
浓硫酸增加的质量（g）	m	m	1.36	0

①分析实验数据可知，实验编号为Ⅰ的实验中，氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体．
②样品B中氮元素的质量分数为17.00%（保留两位小数）．

Answer 1

分析 根据碱性物质与铵态氮肥反应生成氨气；浓硫酸能吸收氨气，结合反应的化学方程式进行分析解答即可．

解答 解：（1）①oa段是氢离子和氢氧根结合生成水的过程，ab段是氢氧化钠和硫酸铵的反应，故填：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄ +2NH₃↑+2H₂O；
②oa段是氢离子和氢氧根结合生成水的过程，ab段是氢氧化钠和硫酸铵的反应，故样品A是硫酸铵和硫酸氢铵的混合物，
与硫酸铵反应的氢氧化钠溶液的质量为：27.5g-2.5g=25g，故氢氧化钠的质量为：25g×40%=10g
设生成的氨气的质量为x
（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄ +2NH₃↑+2H₂O
                        80                            34
                        10g                          x
$\frac{80}{34}=\frac{10g}{x}$
x=4.25g
故填：（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄；4.25；
（2）①II中铵盐质量是Ⅰ的2倍，如果氢氧化钠过量，则Ⅱ中生成的氨气量应该是Ⅰ中的2倍，实际上相等，则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足，Ⅰ中氢氧化钠足量；故填：Ⅰ；
②设：10 g 铵盐中含x g （NH₄）₂SO₄、y g NH₄HSO₄
x+y═10
$\frac{x}{132}$×2×17+$\frac{y}{115}$×17=$\frac{8.12}{40}$×17
（ $\frac{8.12}{40}$-$\frac{3y}{115}$）×17═1.36
解得：x=5.285、y=4.715、N%=17.00%
故填：17.00%．

点评 本题考查探究物质的组成及其含量的测定，明确各段发生的反应是解本题关键，注意氢氧化钠和硫酸氢铵和硫酸铵的混合溶液反应时离子反应的先后顺序，为易错点．