Question

（2009?肇慶）某同學(xué)為了檢驗家里購買的硫酸銨化肥是否合格，他稱取27.5g化肥樣品與足量濃燒堿溶液加熱，產(chǎn)生的氨氣用100.0g廢硫酸吸收．測得吸收氨氣的溶液總質(zhì)量m與反應(yīng)時間t的變化如右下圖所示．所涉及的反應(yīng)為：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑；2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄．
請計算：
（1）完全反應(yīng)后產(chǎn)生氨氣______g．
（2）該化肥的含氮量為______（精確到0.1%），則這種化肥屬于______（填：“合格”或“不合格”．合格硫酸銨含氮量為20%以上）產(chǎn)品．
（3）請計算廢硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）．
（4）若實驗過程中氨氣被完全吸收，但該實驗測得硫酸銨化肥的含氮量高于實際值，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：分析該題后知根據(jù)廢硫酸溶液吸收氨氣后質(zhì)量變化，求出氨氣的質(zhì)量，從而得到產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的質(zhì)量，就可以計算出該化肥的含氮量，判定是否為合格產(chǎn)品．根據(jù)硫酸與氨氣的反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出硫酸的質(zhì)量分數(shù)．在實驗過程中應(yīng)考慮各種的誤差．
解答：解：（1）廢硫酸溶液吸收氨氣后質(zhì)量增加6.8g，則可得氨氣質(zhì)量為6.8g．
（2）氮的質(zhì)量=6.8g××100%=5.6g，該化肥的含氮量=×100%=20.4%，則為合格產(chǎn)品．
（3）解：設(shè)廢硫酸中純硫酸的質(zhì)量為x．
2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄，
34   98
6.8g  x
=
x=19.6g
H₂SO₄%=（19.6g÷100.0g）×100%=19.6%
答：廢硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為19.6%．
（4）題目的設(shè)計，是通過硫酸溶液前后的質(zhì)量變化，也就是吸收氨氣前后的質(zhì)量變化來確定氨氣進而確定氮元素的質(zhì)量，而由于反應(yīng)中生成了水蒸氣，所以廢液會將水蒸氣也當(dāng)成氨氣吸收，導(dǎo)致這樣前后的質(zhì)量差值大于實際質(zhì)量差值，進而使含氮量高于實際值．故填：反應(yīng)加熱時產(chǎn)生的水蒸汽被廢硫酸吸收，導(dǎo)致吸收了水和氨氣的廢硫酸質(zhì)量比只吸收氨氣大
點評：本題主要考查學(xué)生對元素質(zhì)量分數(shù)的掌握．