Question

【题目】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，研磨使其混合均匀，备用。已知：

氢氧化钠少量时2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O

氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O

（1）根据上述信息，回答下列问题

①氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,该反应中X的化学式为 。

②“化肥用得巧 庄稼‘身体好’”，下列物质可作为植物生长所需肥料的是 。

A．CaCl2 B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3

（2）氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水．水溶液呈碱性．实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气．某兴趣小组的同学设计如图G～J所示装置对氨气的制取、性质进行探究．

①装置I中的现象是 。②装置H的作用是 。

③根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为 ．（填“K”、“L”或“M”）

（3）同学们设计的实验装置图如右，请回答相关问题。

①装置中碱石灰的作用是 ，广口瓶内四氯化碳的作用是 。

②指导老师指出，用该装置进行实验，即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外逸，测得的样品含氮量仍将偏低，其原因可能是 。

（4）同学们改进实验装置后(改进装置图略)，进行如下实验。

称取不同质量的上述样品分别与100g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：

氢氧化钠溶液的质量（g）	100
样品质量（g）	7.750	15.50	23.25
氨气质量（g）	1.870	1.870	1.700

请计算(计算结果保留两位小数)：样品中氮元素的质量分数是 ％。

Answer 1

【答案】（1）①NH3②BCD（2）①变红②防止倒吸③L（3）①干燥气体；因为氨气不与四氯化碳反应，所以只产生一个一个气泡，气泡上浮被稀硫酸吸收，又因为气泡不是连续的，所以稀硫酸到不了导管中，这个装置还可以防倒吸②管内和瓶内残留氨气（4）19.9%

【解析】

试题分析：氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,该反应中X的化学式可以根据质量守恒定律确定为NH3。②“化肥用得巧 庄稼‘身体好’”，可作为植物生长所需肥料的是B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3，分别是磷肥、氮肥、复合肥；装置I中的现象是变红，因为氨气具有碱性。②装置H的作用是防止倒吸。③根据氨气的性质，J处应选择的最佳收集装置为L，因为氨气能够溶于水中；①装置中碱石灰的作用是 干燥气体 ，广口瓶内四氯化碳的作用是因为氨气不与四氯化碳反应，所以只产生一个一个气泡，气泡上浮被稀硫酸吸收，又因为气泡不是连续的，所以稀硫酸到不了导管中，这个装置还可以防倒吸②管内和瓶内残留氨气。

即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外逸，测得的样品含氮量仍将偏低。从实验方案的数据看出，第一个实验和第二个实验中生成的氨气质量相同，说明第一个实验中氢氧化钠是过量的，所有铵离子都生产了氨气，根据氮元素守恒，氮元素的质量=14／17×1.870克=1.54克；样品中氮元素的质量分数是=1.54克／7.750×100%= 19.9%