问题 计算题

现有两份铵盐样品A、B,其成分都是(NH4)2SO4、NH4HSO4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中各成分的含量。

甲组同学取了数分相同质量的样品A溶于水,然后分别加入不同体积的1mol/L的NaOH溶液,水浴加热至气体全部逸出。(此温度下,铵盐不分解)。该气体干燥后用足量的浓硫酸完全吸收。浓硫酸增重的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图。分析该图像,并回答下列问题:

(1)写出ab段涉及的离子方程式:                                                            。

(2)c点对应的数值是           ;样品A中(NH4)2SO4、NH4HSO4的物质的量之比为          。乙组同学取了数份不同质量的样品B,分别加入到200mL 1mol/L的NaOH溶液中,同样用水浴加热,将逸出气体干燥后再用浓H2SO4吸收。测定结果如下表:

实验编号
铵盐的质量(g)9.8819.7629.6449.40
浓硫酸增加的质量(g)mm1.360
 

分析该表,并回答下列问题:

(3)①分析实验数据可知,实验编号为        的实验中,氢氧化钠足量,铵盐中的铵根离

子完全转化成气体;m的值为               

②计算样品B中氮元素的质量分数。(用小数表示,保留两位小数)

(1)乙组同学在研究时发现,浓硫酸增重的质量与样品B的质量之间满足一定的函数关系。假设样品的质量为x(g),浓硫酸增重的质量为y(g)。求:当x在不同范围时y与x的函数关系。

答案

(1)NH4 + OH  =  NH3↑+ H2O (1分)

(2)4.25 (2分)  9:2  (3分)

(3)①Ⅰ  (1分)    2.04  (2分) ②17%   (3分)

(4)12.35<x<49.4, y=3.4-17x/247 (4分)

题目分析:

(1)0-25ml: NaOH溶液与NH4HSO4中的H+作用:2NH4HSO4+2NaOH= (NH4)2SO4+Na2 SO4+2H2O

ab段:(NH4)2SO4+2NaOH="2" NH3↑+ 2H2O+ Na2 SO4  离子方程式:NH4 + OH  =  NH3↑+ H2O

(2)①解:设浓硫酸增重的质量为x

(NH4)2SO4+2NaOH="2" NH3↑+ 2H2O+ Na2 SO4

                  2        34

(275-25)/1000*1    x            x="4.25"  c点对应的数值是4.25

②样品A中(NH4)2SO4、NH4HSO4的物质的量之比为9/2

解:设NH4HSO4的物质的量为y

①2NH4HSO4+2NaOH= (NH4)2SO4+Na2 SO4+H2O

2          2            1

y         1*25/1000     0.025/2  

y=0.025

② (NH4)2SO4+2NaOH="2" NH3↑+ 2H2O+ Na2 SO4

1           2

0.125       1*(275-25)/1000

原(NH4)2SO40.125-0.0125=0.1125(mol)

(NH4)2SO4、NH4HSO4的物质的量之比为0.1125/0.025=9/2

(3)I 和II可知,I铵盐最少,NaOH足量,铵盐能反应充分。浓硫酸增重的质量即氨的质量。

解:设I(第一份)NH4HSO4和(NH4)2SO4的物质的量为x和y,I中铵盐都反应了

115x+132y=9.88  放出的氨气的物质的量为x+2y

①NH4HSO4 ---------2NaOH----- NH3↑ (2)(NH4)2SO4--------2NaOH-----2 NH3

x                      x              y                     2y

第二份的质量是第一份的2倍,NH4HSO4的物质的量也为2倍,物质的量为2x

对于第二份:先NH4HSO4---------H+ ---------OH-                 

2x           2x       2x   

第二份吸收氨的质量与第一份等,物质的量也等。

NH4+---------OH-       

x+2y      x+2y     有NaOH:2x+ x+2y=0.2*1  和115x+132y=9.88  x=0.04  y=0.04

放出的氨气的物质的量为x+2y="0.12" 放出的氨气的质量为:m=17*0.12=2.04(g)

②样品B中氮元素的质量分数:14(x+2y)*100%/9.88=17%

60、由I可知样品B中NH4HSO4和(NH4)2SO4的物质的量均为0.04 mol,是物质的量1:1混合。

假设样品的质量为x(g),浓硫酸增重的质量为y(g)。有几个特殊点

(1)0.2 molNaOH恰好反应需NH4HSO4和(NH4)2SO4的质量x(g),设NH4HSO4和(NH4)2SO4的物质的量均为n

NH4HSO4-----------2NaOH ----------- NH3↑ ;(NH4)2SO4-----------2NaOH----------- 2NH3

n                2n            n          n             2n           2n

对于NaOH :4n=0.2   n="0.05"    样品的质量 x=115*0.05+132*0.05=12.35(g)

浓硫酸增重的质量为y:即氨的质量:3n*17

(2)浓硫酸增重的质量为0时,样品的质量为x(g),此时NaOH 量不足,只与H+反应

NH4HSO4- ----------NaOH

0.2           0.2

样品B中的质量为x:0.2*115+0.2*132="49.4(g)"

当x大于等于49.4    y=0  ;x小于等于12.35 ,NH4HSO4和(NH4)2SO4物质的量1:1混合,物质的量为x/247,含氨气3 x/247,质量为y="17*3" x/247=51x/247。12.35<x<49.4, y=3.4-17x/247

单项选择题
多项选择题