Question

11．為確定混合均勻的NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄樣品組成，稱取4份樣品分別加入50.0mL相同濃度的NaOH溶液中，加熱充分反應(yīng)（溶液中的氮元素全部轉(zhuǎn)化為氨氣，且加熱后氨氣全部逸出）．加入的混合物的質(zhì)量和產(chǎn)生的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系如表：

實驗序號	I	II	III	IV
NaOH溶液的體積（mL）	50.0	50.0	50.0	50.0
樣品質(zhì)量（g）	3.44	m	17.2	21.5
NH3體積（L）	1.12	2.24	5.60	5.60

試計算：
（1）m=6.88g；c（NaOH）=5.00mol•L^-1．
（2）樣品中NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 發(fā)生反應(yīng)有：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+NH₃↑+H₂O；由表可知，Ⅰ、Ⅱ氫氧化鈉過量，而當(dāng)生成氨氣5.6L時，所需固體的質(zhì)量為：$\frac{5.6}{1.12}×3.44$=17.2g，所以Ⅲ混合物與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，IV是氫氧化鈉不足，由此分析解答．

解答 解：發(fā)生反應(yīng)有：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+NH₃↑+H₂O；由表可知，Ⅰ、Ⅱ氫氧化鈉過量，而當(dāng)生成氨氣5.6L時，所需固體的質(zhì)量為：$\frac{5.6}{1.12}×3.44$=17.2g，所以Ⅲ混合物與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，IV是氫氧化鈉不足，
（1）氫氧化鈉過量時，生成氣體的量與固體混合物成正比，所以m=$\frac{2.24}{1.12}×3.44$=6.88g，氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度可知根據(jù)Ⅲ、Ⅳ來求，由III兩者恰好完全反應(yīng)，可知：n（NaOH）=n（NH₃）=$\frac{5.60}{22.4}$=0.25mol，所以c（NaOH）=$\frac{0.25mol}{0.05L}$=5mol•L^-1，故答案為：6.88g；5.00；
（2）設(shè)NH₄NO₃的物質(zhì)的量為xmol，（NH₄）₂SO₄的物質(zhì)的量為ymol，
所以$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=\frac{5.6}{22.4}}\\{80g/mol×x+132/mol×y=17.2}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05}\\{y=0.1}\end{array}\right.$，樣品中NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．