Question

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。
答案是3.25 1.53求过程
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

Answer 1

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.