某氮肥硫酸铵中混有硫酸氢铵.为测定该氮肥的含氮量,一化学研究性学习小组取一定量氮肥样品,研磨使其混
某氮肥硫酸铵中混有硫酸氢铵.为测定该氮肥的含氮量,一化学研究性学习小组取一定量氮肥样品,研磨使其混
称取不同质量的上述样品分别与40.00 mL相同浓度的氢氧化钠溶液混合,完全溶解后,加热充分反应(此温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被稀硫酸吸收,测得氨气的质量.部分实验数据如下：
氢氧化钠溶液体积/mL 40.00
样品质量/g 7.75 15.00 23.25
氨气质量/g 1.87 1.87 1.7
请计算(计算结果保留两位小数)：
所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 mol/L.
若样品质量为31.00 g,则生成氨气的质量为 g.
25 1.
氢氧化钠少量时2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O
氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+NH3↑+2H2O
称取不同质量的上述样品分别与40.00 mL相同浓度的氢氧化钠溶液混合,完全溶解后,加热充分反应(此温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被稀硫酸吸收,测得氨气的质量.部分实验数据如下：
氢氧化钠溶液体积/mL 40.00
样品质量/g 7.75 15.00 23.25
氨气质量/g 1.87 1.87 1.7
请计算(计算结果保留两位小数)：
所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 mol/L.
若样品质量为31.00 g,则生成氨气的质量为 g.
25 1.
氢氧化钠少量时2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O
氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+NH3↑+2H2O
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你补充的反应式不准确,
先看反应式 2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O
115*2 40*2 132
( NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O
132 40*2 17*2
硫酸氢铵先于硫酸铵与氢氧化钠反应,也就是说硫酸氢铵没有没有反应完全之前,是不会放出氨气的,因为在酸性条件下怎么加热都不会放出氨气,除非煮干分解.
铵根离子在酸性溶液条件下超级稳定,不会溢出氨气.但在碱性溶液中,加热或者达到饱和溶解度就会放出氨气.
设氮肥中硫酸铵的质量分数为X,则硫酸氢铵的质量分数为（1-X）,
从3个实验方案数据看出,第一个实验中氢氧化钠是过量的,所有的铵根离子最后都生产了氨气.不然,生成的氨气质量不可能与第二个实验的相等.据氨气质量守恒定律,有
7.75*X*17*2/132+7.75*(1-X)*17/115=1.87
解得
X=0.85
也就是说氮肥中硫酸铵的质量分数为85%,硫酸氢铵的质量分数为15%.
接着分析第二个实验方案：
如果氢氧化钠是过量的,则生成氨气质量
=15*0.85*17*2/132+15*0.15*17/115
=3.28+0.33
=3.61g远远大于1.87g.
这说明第二个实验方案中,氢氧化钠是不足的.氢氧化钠反应完硫酸氢铵,全部生成硫酸铵后,不足以将全部铵根离子反应溢出.而是只反应了一部分硫酸铵,放出了1.87g氨气.
据氢氧化钠质量守恒,加入的氢氧化钠物质的量
=15*0.15/115+1.87/17
=0.13mol
所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.13/40*1000=3.25mol/L.
第三个实验方案也可以算出这个结果,也可以验证得出的数据的正确性,省略之.
那么分析第二个问题：若样品质量为31g,则加入的氢氧化钠物质的量还是0.13mol.
反应硫酸氢铵消耗氢氧化钠的物质的量
=31*0.15/115
=0.04mol;
剩下0.13-0.04=0.09mol的氢氧化钠与过量的硫酸铵反应,生成的氨气的物质的量为0.09mol.
故生成的氨气的质量为17*0.09=1.53g.
先看反应式 2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O
115*2 40*2 132
( NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3↑+2H2O
132 40*2 17*2
硫酸氢铵先于硫酸铵与氢氧化钠反应,也就是说硫酸氢铵没有没有反应完全之前,是不会放出氨气的,因为在酸性条件下怎么加热都不会放出氨气,除非煮干分解.
铵根离子在酸性溶液条件下超级稳定,不会溢出氨气.但在碱性溶液中,加热或者达到饱和溶解度就会放出氨气.
设氮肥中硫酸铵的质量分数为X,则硫酸氢铵的质量分数为（1-X）,
从3个实验方案数据看出,第一个实验中氢氧化钠是过量的,所有的铵根离子最后都生产了氨气.不然,生成的氨气质量不可能与第二个实验的相等.据氨气质量守恒定律,有
7.75*X*17*2/132+7.75*(1-X)*17/115=1.87
解得
X=0.85
也就是说氮肥中硫酸铵的质量分数为85%,硫酸氢铵的质量分数为15%.
接着分析第二个实验方案：
如果氢氧化钠是过量的,则生成氨气质量
=15*0.85*17*2/132+15*0.15*17/115
=3.28+0.33
=3.61g远远大于1.87g.
这说明第二个实验方案中,氢氧化钠是不足的.氢氧化钠反应完硫酸氢铵,全部生成硫酸铵后,不足以将全部铵根离子反应溢出.而是只反应了一部分硫酸铵,放出了1.87g氨气.
据氢氧化钠质量守恒,加入的氢氧化钠物质的量
=15*0.15/115+1.87/17
=0.13mol
所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.13/40*1000=3.25mol/L.
第三个实验方案也可以算出这个结果,也可以验证得出的数据的正确性,省略之.
那么分析第二个问题：若样品质量为31g,则加入的氢氧化钠物质的量还是0.13mol.
反应硫酸氢铵消耗氢氧化钠的物质的量
=31*0.15/115
=0.04mol;
剩下0.13-0.04=0.09mol的氢氧化钠与过量的硫酸铵反应,生成的氨气的物质的量为0.09mol.
故生成的氨气的质量为17*0.09=1.53g.
1年前
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