Question

某同學為了檢驗家里購買的硫酸銨化肥是否合格，他稱取27．5 g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的變化如下圖所示。所涉及的反應為：

(NH₄)₂SO₄+2NaOHNa₂SO₄+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

（1）6．8g     （2）20．4%   合格    （3）19．6%
（4）加熱反應產生的水蒸汽被廢硫酸吸收，導致所測吸收液質量比只吸收氨氣大。

（1）吸收氨氣的溶液增加的質量即為氨氣質量，故氨氣質量=106．8 g－100 g=6．8 g；（2）6．8 g氨氣（NH₃）中氮元素的質量即為該化肥中氮元素的質量，即6．8 g×14/17×100%=5．6 g,故該化肥的含氮量為5．6 g/27．5 g×100%≈20．4%>20%,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

H₂SO₄%=(19．6g÷100．0g)×100%=19．6%
答：廢硫酸中硫酸的質量分數為19．6%。