题目内容

8．某品牌化肥的标签如图所示．小华通过实验测定该化肥标签的含氮量是否真实，于是他称量82g该化肥样品放于烧杯中，逐渐加入NaOH溶液．测定加入的NaOH溶液质量与烧杯中物质质量如下表所示（硝酸铵与氢氧化钠反应的化学方程式为NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑，化肥中其他物质与氢氧化钠不反应）
加入NaOH溶液质量/g306090120
烧杯中物质的质量/g106.9131.8156.7185
（1）82g化肥中所含NH4NO3全部和NaOH溶液反应时，生成的氨气质量是17g．
（2）通过计算说明该化肥标签上的含氮量是否符合实际，写出计算过程（计算结果精确到0.1%）．
（3）小明同学认为，用反应产生的氨气中氮元素的质量也可以直接求出化肥中氮元素的质量分数．请你指出小明错误的原因氨气中的氮元素来自于硝酸铵中的铵根，而不是硝酸铵中氮元素的全部．
（4）小萍同学认为小华同学得到的结果比该化肥实际的含氮量还偏小，小萍同学认为偏小的理由是氨气极易溶解于水．

分析 根据图中数据，前三次每加入30g氢氧化钠溶液得到的气体都是5.1g，而加入到第四个30g氢氧化钠溶液时，只得到1.7g氨气，说明此时硝酸铵已经完全反应，可以从总质量变化得到氨气的质量．进而根据氨气的质量和对应的化学方程式求算硝酸铵的质量然后求算氮元素的质量或者根据关系式求算氮元素的质量．

解答 解：根据图中数据，前三次每加入30g氢氧化钠溶液得到的气体都是5.1g，而加入到第四个30g氢氧化钠溶液时，只得到1.7g氨气，说明此时硝酸铵已经完全反应，根据质量守恒定律可得，生成的氨气的质量为82g+120g-185g=17g
方法一：
设硝酸铵的质量为x
NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑
80                                          17
x                                            17g
$\frac{80}{17}$=$\frac{x}{17g}$
x=80g
则所含氮元素的质量为80g×$\frac{14×2}{14×2+1×4+16×3}$×100%=28g
该化肥的含氮量是$\frac{28g}{82g}$×100%≈34.1%，该实际标签符合
方法二：用关系式法：
设氮元素的质量为y
2N--------------NH3↑
28                  17
y                    17g
$\frac{28}{17g}$=$\frac{y}{17g}$
y=28g
该化肥的含氮量是$\frac{28g}{82g}$×100%≈34.1%，该实际标签符合
通过计算可知，氨气中的氮元素来自于硝酸铵中的铵根，而不是硝酸铵中氮元素的全部，所以不能根据氨气中的氮元素求化肥中氮元素的质量分数．
同时由于氨气极易溶解于水，所以导致生成的氨气不能完全逸出，而残留于溶液中，导致得到的结果比该化肥实际的含氮量还偏小．
答：（1）82g化肥中所含NH4NO3全部和NaOH溶液反应时，生成的氨气质量是 17g．
（2）通过计算可知该化肥标签上的含氮量 符合实际．
（3）小明同学认为，用反应产生的氨气中氮元素的质量也可以直接求出化肥中氮元素的质量分数． 小明错误的原因 氨气中的氮元素来自于硝酸铵中的铵根，而不是硝酸铵中氮元素的全部．
（4）小萍同学认为小华同学得到的结果比该化肥实际的含氮量还偏小，小萍同学认为偏小的理由是 氨气极易溶解于水．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．

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