Question

有一份铵盐混合物，取其质量为10.00g时，含有xmol的 （NH₄）₂SO₄ 和ymol的NH₄HSO₄．以下实验取用不同质量的铵盐混合物均加入同浓度的50.00mL的NaOH溶液，加热充分反应，将产生的气体A经干燥之后用浓硫酸吸收．
测定结果如下；
铵盐混合物质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；
铵盐混合物质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；
铵盐混合物质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变．
（1）A气体的化学式为

 

（2）10.00g铵盐混合物中含有NH₄⁺的物质的量为

 

mol（用含x，y的关系式表示），10.00g铵盐混合物溶于水后可电离出H⁺的物质的量为

 

mol（用含x，y的关系式表示）．
（3）在含有2mol NH₄⁺与1mol H⁺的溶液中加入2mol OH^-，加热充分反应，可产生气体A

 

 mol
（4）计算：50.00mL的NaOH溶液的浓度为

 

mol/L，该铵盐中氮元素的质量分数是

 

%；（计算结果均保留两位小数）

Answer 1

分析：（1）铵盐和氢氧化钠溶液反应生成氨气；
（2）依据氮元素守恒分析计算，混合物溶于水硫酸氢铵电离出氢离子；
（3）依据氢氧根离子先和氢离子反应，再和铵根离子反应生成氨气；
（4）依据测定结果和浓硫酸质量变化分析，结合元素守恒计算；

解答：解：（1）不同质量的铵盐混合物均加入同浓度的50.00mL的NaOH溶液，加热充分反应，产生的气体A为氨气，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
故答案为：NH₃ ；
（2）质量为10.00g时，含有xmol的 （NH₄）₂SO₄ 和ymol的NH₄HSO₄．依据氮元素守恒可知混合物中含有NH₄⁺的物质的量为（2x+y）mol，10.00g铵盐混合物溶于水后，发生电离NH₄HSO₄=NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-可电离出H⁺的物质的量为ymol；
故答案为：2x+y，y；
（3）含有2mol NH₄⁺与1mol H⁺的溶液中加入2mol OH^-，加热充分反应，OH^-+H⁺=H₂O，1mol氢离子消耗氢氧根离子1mol，则 NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O可产生气体NH₃物质的量为1mol；
故答案为：1；
（4）设氢氧化钠物质的量浓度为cmol/L，10g中含有xmol的（NH₄）₂SO₄和ymolNH₄HSO₄；则得到132x+115y=10---①，
10g时说明铵盐不足，20g时铵盐已经过量，
n（NH₃）=2x+y=50c×10^-3-2y----②
30g时说明铵盐过量，50c×10^-3-3y=

0.68

17

---③
联立①②③得到：x=0.02mol  y=0.064mol   c=4.64mol/L；
氮的质量分数=

(0.04+0.064)×14

10

×100%=14.56%；
故答案为：4.64，14.56；

点评：本题考查了实验数据的分析判断，物质性质的应用，元素守恒是解题关键，题目难度中等．