题目内容

4.实验室有一瓶氮肥样品,可能含有NH4HC03、NH4Cl和NH4N03中的一种或多种.通过下列实验鉴别成分:称量样品23.90g,加人100mL2.0mol•L-1盐酸充分反应后溶液呈酸性,且放出的气体在标准状况下为2.24L,再向上述反应过后的溶液中加入足量AgN03溶液至不再产生沉淀,所得沉淀为28.7g.根据上述实验事实得出的结论正确的是(  )
A.该样品中一定含有NH4HC03和NH4Cl
B.该样品中含N元素的质量分数为17.57%
C.该样品若和足量烧碱反应,将消耗0.4mol NaOH
D.根据上述数据可以确定原样品中含有5.3g NH4N03

分析 称量样品23.90g,加人100mL2.0mol•L-1盐酸充分反应后溶液呈酸性,且放出的气体在标准状况下为2.24L,该气体为二氧化碳,则一定含有NH4HC03,且n(NH4HC03)=n(C02)=$\frac{2,24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,加入盐酸的物质的量为n(HCl)=0.1L×2mol/L=0.2mol,
向上述反应过后的溶液中加入足量AgN03溶液至不再产生沉淀,所得沉淀为28.7g,应为AgCl沉淀,且n(AgCl)=$\frac{28.7g}{143.5g/mol}$=0.2mol,说明不含NH4Cl,结合样品质量判断是否含有NH4N03,以此解答该题.

解答 解:称量样品23.90g,加人100mL2.0mol•L-1盐酸充分反应后溶液呈酸性,且放出的气体在标准状况下为2.24L,该气体为二氧化碳,则一定含有NH4HC03,且n(NH4HC03)=n(C02)=$\frac{2,24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,
加入盐酸的物质的量为n(HCl)=0.1L×2mol/L=0.2mol,
向上述反应过后的溶液中加入足量AgN03溶液至不再产生沉淀,所得沉淀为28.7g,应为AgCl沉淀,且n(AgCl)=$\frac{28.7g}{143.5g/mol}$=0.2mol,
物质的量等于盐酸的物质的量,则说明不含NH4Cl,
结合样品质量判断是否含有NH4N03,
又n(NH4HC03)=0.1mol×79g/mol=7.9g<23.90g,则一定含有NH4N03,且质量为23.90g-7.9g=16g,n(NH4N03)=$\frac{16g}{80g/mol}$=0.2mol,
A.由以上分析可知一定不含NH4Cl,故A错误,
B.样品含有0.1molNH4HC03,0.2molNH4N03,则m(N)=0.5mol×14g/mol=7g,N元素的质量分数为$\frac{7g}{23.90g}×100%$=29.28%,故B错误;
C.样品含有0.1molNH4HC03,0.2molNH4N03,与氢氧化钠反应的方程式分别为NH4HC03+2NaOH=NH3•H2O+Na2C03+H2O、NH4N03+NaOH=NH3•H2O+NaN03,由方程式可知消耗0.4mol NaOH,故C正确;
D.由以上分析可知原样品中含有16g NH4N03,故D错误.
故选C.

点评 本题考查物质的检验和鉴别,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握物质的性质,结合质量守恒解答该题,难度中等.

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