题目内容
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ab段涉及的化学方程式：
②样品A的成分是
（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50.00mL NaOH溶液中（含8.12g NaOH），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 |
②计算B中氮元素的质量分数．（保留两位小数）
考点：有关混合物反应的计算,几组未知物的检验
专题：计算题
分析：（1）由图可知，开始浓硫酸质量不增重，没有气体生成，则一定含有NH4HSO4，0-a段是氢离子和氢氧根离子反应：H++OH-=H2O，加入25gNaOH时，浓硫酸开始增重，即有气体生成，a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应发生反应：NH4++OH-
NH3↑+H2O，加入275gNaOH时达到气体最大，产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g，若只有NH4HSO4，由方程式可知前后两部分消耗NaOH质量相等，故还含有（NH4）2SO4，结合方程式计算c点的数值；
（2）由表中数据可知，将B加入氢氧化钠中，开始加入10gB，浓硫酸的质量增重，说明有氨气生成，而加入50gBg，浓硫酸质量增重为0，没有氨气生成，说明B为（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，
①先发生H++OH-=H2O，后发生NH4++OH-
NH3↑+H2O，NaOH质量一定，向氢氧化钠溶液中加入（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，若NaOH不足，混合物越多，生成氨气的质量越小，Ⅱ中铵盐质量是Ⅰ的2倍，二者生成的氨气量相等，若Ⅱ中氢氧化钠的量足量，氨气的量应为Ⅰ中2倍，则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足，I中氢氧化钠足量；
②根据Ⅲ中氨气的量计算生成氨气需要氢氧化钠的量，剩余的氢氧化钠和氢离子反应，从而计算得出硫酸氢铵的量，剩余的是硫酸铵的量，氮原子的质量与总质量的比即为氮元素的质量分数；
| ||
（2）由表中数据可知，将B加入氢氧化钠中，开始加入10gB，浓硫酸的质量增重，说明有氨气生成，而加入50gBg，浓硫酸质量增重为0，没有氨气生成，说明B为（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，
①先发生H++OH-=H2O，后发生NH4++OH-
| ||
②根据Ⅲ中氨气的量计算生成氨气需要氢氧化钠的量，剩余的氢氧化钠和氢离子反应，从而计算得出硫酸氢铵的量，剩余的是硫酸铵的量，氮原子的质量与总质量的比即为氮元素的质量分数；
解答：
解：（1）由图可知，开始浓硫酸质量不增重，没有气体生成，则一定含有NH4HSO4，0-a段是氢离子和氢氧根离子反应：H++OH-=H2O，加入25gNaOH时，浓硫酸开始增重，即有气体生成，a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应发生反应：NH4++OH-
NH3↑+H2O，加入275gNaOH时达到气体最大，产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g，若只有NH4HSO4，由方程式可知前后两部分消耗NaOH质量相等，故还含有（NH4）2SO4，
①由上述分析可知，a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应，离子反应方程式为：NH4++OH-
NH3↑+H2O，
故答案为：NH4++OH-
NH3↑+H2O；
②由上述分析可知，A的成分为（NH4）2SO4、NH4HSO4，
产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g，则：m（OH-）=250g×
=106.25g
NH4++OH-
NH3↑+H2O
17 17
106.25g 106.25g
故c点的数值为106.25，
故答案为：（NH4）2SO4、NH4HSO4；106.25；
（2）由表中数据可知，将B加入氢氧化钠中，开始加入10gB，浓硫酸的质量增重，说明有氨气生成，而加入50gBg，浓硫酸质量增重为0，没有氨气生成，说明B为（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，
①先发生H++OH-=H2O，后发生NH4++OH-
NH3↑+H2O，NaOH质量一定，向氢氧化钠溶液中加入（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，若NaOH不足，混合物越多，生成氨气的质量越小，Ⅱ中铵盐质量是Ⅰ的2倍，二者生成的氨气量相等，若Ⅱ中氢氧化钠的量足量，氨气的量应为Ⅰ中2倍，则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足，I中氢氧化钠足量，
故答案为：Ⅰ；
②Ⅲ中生成氨气需要n（NaOH）=n（NH3）=
=0.08mol，剩余的氢氧化钠和氢离子反应，硫酸氢铵中n（H+）=n（NH4HSO4）=n（剩余NaOH）=
-0.08mol=0.123mol，
Ⅲ中m[（NH4）2SO4]=30g-0.123mol×115g/mol=15.855g，故n[（NH4）2SO4]=
=0.12mol，
故N元素的质量分数=
×100%=16.94%，
故答案为：16.94%．
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①由上述分析可知，a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应，离子反应方程式为：NH4++OH-
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故答案为：NH4++OH-
| ||
②由上述分析可知，A的成分为（NH4）2SO4、NH4HSO4，
产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g，则：m（OH-）=250g×
| 17 |
| 40 |
NH4++OH-
| ||
17 17
106.25g 106.25g
故c点的数值为106.25，
故答案为：（NH4）2SO4、NH4HSO4；106.25；
（2）由表中数据可知，将B加入氢氧化钠中，开始加入10gB，浓硫酸的质量增重，说明有氨气生成，而加入50gBg，浓硫酸质量增重为0，没有氨气生成，说明B为（NH4）2SO4、NH4HSO4的混合物，
①先发生H++OH-=H2O，后发生NH4++OH-
| ||
故答案为：Ⅰ；
②Ⅲ中生成氨气需要n（NaOH）=n（NH3）=
| 1.36g |
| 17g/mol |
| 8.12g |
| 40g/mol |
Ⅲ中m[（NH4）2SO4]=30g-0.123mol×115g/mol=15.855g，故n[（NH4）2SO4]=
| 15.855g |
| 132g/mol |
故N元素的质量分数=
| (0.123mol+0.12mol×2)×14g/mol |
| 30g |
故答案为：16.94%．
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，题目难度较大．
练习册系列答案
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