Question

20．某校科学兴趣小组为测定某硝酸铵样品的纯度，将10g样品溶于80g水后，再加入13.7g氢氧化钠浓溶液共热，两者恰好完全反应（硝酸铵中的杂质不与氢氧化钠反应，也不溶于水，硝酸铵与氢氧化钠的反应方程式为：NH₄NO₃+NaOH═NaNO₃+H₂O+NH₃↑）．把产生的所有NH₃用足量的硫酸溶液吸收，同时测量2分钟内硫酸溶液增加的质量，结果如下表所示：

时间/s	0	20	30	40	60	80	100	120
增加的质量/g	0	0.7	m	1.2	1.5	1.6	1.7	1.7

（1）表中m约为1.0g；（保留一位小数）
（2）硝酸铵样品的纯度为80%；
（3）试计算反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数（不考虑反应过程中水损失的质量）．

Answer 1

分析 （1）利用表中所给的数据来分析可以得出m的值；
（2）根据反应的化学方程式，由生成氨气的质量计算出样品中硝酸铵的质量，利用物质的质量分数的计算公式计算出硝酸铵的纯度；
（3）根据反应的化学方程式，由生成氨气的质量计算反应生成硝酸钠的质量，利用溶液中溶质的质质量分数的计算公式求算出硝酸钠的质量分数即可．

解答 解：（1）根据测定数据表中的时间与质量数据确定一些点，然后把各点利用平滑曲线图连接，从而可以判断出m的值大约为1.0；
（2）放出1.7g氨气消耗硝酸铵的质量为x，生成硝酸钠的质量为y，则：
NH₄NO₃+NaOH $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+H₂O+NH₃↑
  80             85       17
  x               y      1.7g
$\frac{80}{x}=\frac{85}{y}=\frac{17}{1.7g}$
解得：x=8g，y=8.5g，
（2）硝酸铵样品的纯度=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%；
（3）所以反应后硝酸钠的质量分数为：$\frac{8.5g}{10g+80g+13.7g-1.7g-（10g-8g）}$×100%=8.5%．
答：反应后所得溶液的溶质质量分数为17%．
故答案为：
（1）1.0；
（2）80%；
（3）反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数为8.5%

点评 本题关键是计算出反应后的溶液的质量，根据质量守恒定律，反应后所得硝酸钠溶液的质量=样品质量+溶解所加水的质量+氢氧化钠浓溶液的质量-反应放出氨气的质量-样品中的杂质的质量．