Question

某复合肥的主要成分有KCl、NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂等．测定该复合肥中N的质量分数的实验步骤如下：
步骤1：准确称取0.5000g样品于锥形瓶中，加入足量浓硫酸并加热，不再有CO₂逸出时，冷却至室温；
步骤2：向锥形瓶中加入100mL蒸馏水，再加入适量的CaCl₂溶液，并用NaOH溶液调节溶液近中性，过滤、洗涤，得0.1550g Ca₃（PO₄）₂沉淀和滤液A．
步骤3：向滤液A中加过量甲醛溶液，加指示剂，用0.5000mol?L^-1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.0mL．
已知：4NH₄⁺+6HCHO=4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂0
（1）步骤1中，CO（NH₂）₂与硫酸反应的化学方程式为

 

．
（2）欲使滤液A中c（PO₄^3-）≤4.0×10^-6mol?L^-1，保持溶液中c（Ca²⁺）≥

 

mol?L^-1[已知：K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=2.0×10^-33．
（3）复合肥样品中N的质量分数为

 

．
（4）计算复合肥样品中NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂的物质的量之比（写出计算过程）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）CO（NH₂）₂与硫酸反应生成硫酸铵和二氧化碳气体；
（2）根据K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=c³（Ca²⁺）×c²（PO₄^3-）计算；
（3）根据关系式n（N）～n（NH₄⁺）～n（H⁺）～n（NaOH）计算；
（4）根据Ca₃（PO₄）₂的质量可知NH₄H₂PO₄的物质的量，根据N元素守恒可知CO（NH₂）₂的物质的量，进而可计算二者的物质的量之比．

解答： 解：（1）CO（NH₂）₂与硫酸反应生成硫酸铵和二氧化碳气体，反应的方程式为CO（NH₂）₂+H₂SO₄+H₂O=CO₂↑+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：CO（NH₂）₂+H₂SO₄+H₂O=CO₂↑+（NH₄）₂SO₄；
（2）由K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=c³（Ca²⁺）×c²（PO₄^3-）可知，c（Ca²⁺）≥

3	2.0×10-33 (4.0×10-6)2

mol?L^-1=5.0×10^-8mol?L^-1，故答案为：5.0×10^-8；
（3）由关系式n（N）～n（NH₄⁺）～n（H⁺）～n（NaOH）可知，n（N）=0.5000mol?L^-1×0.022L=0.011mol，m（N）=0.011mol×14g/mol=0.154g，
ω（N）=

0.154g

0.5000g

×100%=30.8%，
故答案为：30.8%；
（4）n（NH₄H₂PO₄）=n（PO₄^3-）=2n[Ca₃（P0₄）₂]=2×

0.1550g

310g/mol

=0.001mol，
n（CO（NH₂）₂）=

1

2

[n_总（N）-n（NH₄H₂PO₄）]=

1

2

×（O.011mol-0.001mol）=0.005mol，
则n（NH₄H₂PO₄）：n（CO（NH₂）₂）=1：5，
答：复合肥样品中NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂的物质的量之比1：5．

点评：本题考查物质的含量的测定，为高考题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度较大，注意把握反应的关系式，根据关系式计算该题．