Question

请教高中化学题目,希望有详细分析过程,谢谢! 86/15 [书中答案: 1) 14.56 2) 2.31 g] 急!

Answer 1

已知铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；由于NaOH量是一定的，因此推断出该铵盐为NH4HSO4 与(NH4)2SO4的混合物。该铵盐中NH4HSO4先与NaOH溶液反应，2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+H2O,只有当NH4HSO4中的H+消耗完全后，NH4+才能与NaOH溶液反应产生NH3，NH4++OH-=NH3↑+H2O。据此判断铵盐质量为10.00g时NaOH溶液过量，铵盐质量为20.00g和30.00g时，消耗的NaOH质量相等。
设10.00g铵盐中NH4HSO4 与(NH4)2SO4的物质的量分别为a、b;则20.00g为2a、2b；30.00g为3a、3b； 40.00g为4a、4b。
则在10克铵盐时产生的NH3为a+2b mol, 20克铵盐时产生的NH3为(a+2b),消耗NaOH为：（3a+2b）mol，[此时(NH4)2SO4剩余(2a+4b-a+2b) mol=(a+2b)mol]，30克铵盐时，NaOH会先与其中的NH4HSO4作用消耗NaOH3a,再与(NH4)2SO4 作用生成0.68克氨气，即消耗NaOH(3a+0.68/17)mol =(3a+0.04)mol
即有：3a+2b=(3a+0.04) 故b=0.2mol又115a+132b=10.00,得a=0.064mol。
则该铵盐中氮元素的质量分数= （0.064+2×0.02）×14／10.00=14.56%。
按铵盐是的比例：15克铵盐中NH4HSO4 与(NH4)2SO4的物质的量应为10g时的1.5倍。即其中：NH4HSO4 与 (NH4)2SO4的物质的量为：0.064*1.5=0.096、0.2*1.5=0.3mol
NaOH的物质的量为：3a+0.4=3*0.064+0.04=0.232mol
NH4HSO4生成(NH4)2SO4消耗NaOH为：0.096,余下的NaOH为：0.232-0.096=0.136mol，NH3的质量=0.136mol ×17g/mol=2.31g。