Question

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，得到的实验数据如下表：

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、实验Ⅰ中氢氧化钠一定过量
• B、样品中硫酸铵与硫酸氢铵的物质的量之比为9：1
• C、要使实验Ⅱ的样品完全反应，需要再加入氢氧化钠0.210mol
• D、样品中氮元素的质量分数是20.49%

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,铵盐

专题：计算题

分析：A．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；
B．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的质量列方程计算解答；
C．结合B中硫酸铵、硫酸氢铵的物质的量，进而计算28.70g固体中硫酸铵、硫酸氢铵的物质的量，完全反应时，溶液中溶质为硫酸钠，根据钠离子守恒计算需要氢氧化钠物质的量，进而计算需要加入氢氧化钠物质的量；
D．利用实验Ⅰ中的数据计算，根据氨气的质量，利用N元素守恒计算混合物中N元素质量分数．

解答： 解：A．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A正确；
B．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= 3.57 17

，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B错误；
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=0.21mol，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B．

点评：本题考查混合物计算，难度较大，根据固体质量与生成氨气质量确定反应过量问题是解题关键，注意利用守恒法解答，侧重考查学生的分析思维能力．