Question

（2009?肇慶）某同學為了檢驗家里購買的硫酸銨化肥是否合格，他稱取27.5g化肥樣品與足量濃燒堿溶液加熱，產生的氨氣用100.0g廢硫酸吸收．測得吸收氨氣的溶液總質量m與反應時間t的變化如右下圖所示．所涉及的反應為：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑；2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄．
請計算：
（1）完全反應后產生氨氣______g．
（2）該化肥的含氮量為______（精確到0.1%），則這種化肥屬于______（填：“合格”或“不合格”．合格硫酸銨含氮量為20%以上）產品．
（3）請計算廢硫酸中硫酸的質量分數（寫出計算過程）．
（4）若實驗過程中氨氣被完全吸收，但該實驗測得硫酸銨化肥的含氮量高于實際值，其原因是______．

Answer 1

【答案】分析：分析該題后知根據廢硫酸溶液吸收氨氣后質量變化，求出氨氣的質量，從而得到產生氨氣的物質的質量，就可以計算出該化肥的含氮量，判定是否為合格產品．根據硫酸與氨氣的反應的化學方程式可計算出硫酸的質量分數．在實驗過程中應考慮各種的誤差．
解答：解：（1）廢硫酸溶液吸收氨氣后質量增加6.8g，則可得氨氣質量為6.8g．
（2）氮的質量=6.8g××100%=5.6g，該化肥的含氮量=×100%=20.4%，則為合格產品．
（3）解：設廢硫酸中純硫酸的質量為x．
2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄，
34   98
6.8g  x
=
x=19.6g
H₂SO₄%=（19.6g÷100.0g）×100%=19.6%
答：廢硫酸中硫酸的質量分數為19.6%．
（4）題目的設計，是通過硫酸溶液前后的質量變化，也就是吸收氨氣前后的質量變化來確定氨氣進而確定氮元素的質量，而由于反應中生成了水蒸氣，所以廢液會將水蒸氣也當成氨氣吸收，導致這樣前后的質量差值大于實際質量差值，進而使含氮量高于實際值．故填：反應加熱時產生的水蒸汽被廢硫酸吸收，導致吸收了水和氨氣的廢硫酸質量比只吸收氨氣大
點評：本題主要考查學生對元素質量分數的掌握．