Question

【題目】某氮肥硫酸銨中混有硫酸氫銨。為測定該氮肥的含氮量，一化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組取一定量氮肥樣品，研磨使其混合均勻，備用。已知：

氫氧化鈉少量時(shí)2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O

氫氧化鈉過量時(shí)NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O

（1）根據(jù)上述信息，回答下列問題

①氫氧化鈉過量時(shí)NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,該反應(yīng)中X的化學(xué)式為 。

②“化肥用得巧 莊稼‘身體好’”，下列物質(zhì)可作為植物生長所需肥料的是 。

A．CaCl2 B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3

（2）氨氣是一種無色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，極易溶于水．水溶液呈堿性．實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取氨氣．某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)如圖G～J所示裝置對氨氣的制取、性質(zhì)進(jìn)行探究．

①裝置I中的現(xiàn)象是 。②裝置H的作用是 。

③根據(jù)氨氣的性質(zhì)，J處應(yīng)選擇的最佳收集裝置為 ．（填“K”、“L”或“M”）

（3）同學(xué)們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖如右，請回答相關(guān)問題。

①裝置中堿石灰的作用是 ，廣口瓶內(nèi)四氯化碳的作用是 。

②指導(dǎo)老師指出，用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即使氫氧化鈉足量且實(shí)驗(yàn)過程中無氨氣外逸，測得的樣品含氮量仍將偏低，其原因可能是 。

（4）同學(xué)們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置后(改進(jìn)裝置圖略)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

稱取不同質(zhì)量的上述樣品分別與100g相同濃度的氫氧化鈉溶液混合，完全溶解后，加熱充分反應(yīng)(此溫度下銨鹽不分解)，并使生成的氨氣全部被稀硫酸吸收，測得氨氣的質(zhì)量。部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

氫氧化鈉溶液的質(zhì)量（g）	100
樣品質(zhì)量（g）	7.750	15.50	23.25
氨氣質(zhì)量（g）	1.870	1.870	1.700

請計(jì)算(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))：樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 ％。

Answer 1

【答案】（1）①NH3②BCD（2）①變紅②防止倒吸③L（3）①干燥氣體；因?yàn)榘睔獠慌c四氯化碳反應(yīng)，所以只產(chǎn)生一個(gè)一個(gè)氣泡，氣泡上浮被稀硫酸吸收，又因?yàn)闅馀莶皇沁B續(xù)的，所以稀硫酸到不了導(dǎo)管中，這個(gè)裝置還可以防倒吸②管內(nèi)和瓶內(nèi)殘留氨氣（4）19.9%

【解析】

試題分析：氫氧化鈉過量時(shí)NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,該反應(yīng)中X的化學(xué)式可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定為NH3。②“化肥用得巧 莊稼‘身體好’”，可作為植物生長所需肥料的是B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3，分別是磷肥、氮肥、復(fù)合肥；裝置I中的現(xiàn)象是變紅，因?yàn)榘睔饩哂袎A性。②裝置H的作用是防止倒吸。③根據(jù)氨氣的性質(zhì)，J處應(yīng)選擇的最佳收集裝置為L，因?yàn)榘睔饽軌蛉苡谒�中；①裝置中堿石灰的作用是 干燥氣體 ，廣口瓶內(nèi)四氯化碳的作用是因?yàn)榘睔獠慌c四氯化碳反應(yīng)，所以只產(chǎn)生一個(gè)一個(gè)氣泡，氣泡上浮被稀硫酸吸收，又因?yàn)闅馀莶皇沁B續(xù)的，所以稀硫酸到不了導(dǎo)管中，這個(gè)裝置還可以防倒吸②管內(nèi)和瓶內(nèi)殘留氨氣。

即使氫氧化鈉足量且實(shí)驗(yàn)過程中無氨氣外逸，測得的樣品含氮量仍將偏低。從實(shí)驗(yàn)方案的數(shù)據(jù)看出，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)和第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中生成的氨氣質(zhì)量相同，說明第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉是過量的，所有銨離子都生產(chǎn)了氨氣，根據(jù)氮元素守恒，氮元素的質(zhì)量=14／17×1.870克=1.54克；樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=1.54克／7.750×100%= 19.9%