Question

【題目】某氮肥硫酸銨中混有硫酸氫銨。為測定該氮肥的含氮量，一化學研究性學習小組取一定量氮肥樣品，研磨使其混合均勻，備用。已知：

氫氧化鈉少量時2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O

氫氧化鈉過量時NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O

（1）根據上述信息，回答下列問題

①氫氧化鈉過量時NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,該反應中X的化學式為 。

②“化肥用得巧 莊稼‘身體好’”，下列物質可作為植物生長所需肥料的是 。

A．CaCl2 B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3

（2）氨氣是一種無色、有強烈刺激性氣味的氣體，極易溶于水．水溶液呈堿性．實驗室常用加熱氯化銨和熟石灰兩種固體混合物來制取氨氣．某興趣小組的同學設計如圖G～J所示裝置對氨氣的制取、性質進行探究．

①裝置I中的現象是 。②裝置H的作用是 。

③根據氨氣的性質，J處應選擇的最佳收集裝置為 ．（填“K”、“L”或“M”）

（3）同學們設計的實驗裝置圖如右，請回答相關問題。

①裝置中堿石灰的作用是 ，廣口瓶內四氯化碳的作用是 。

②指導老師指出，用該裝置進行實驗，即使氫氧化鈉足量且實驗過程中無氨氣外逸，測得的樣品含氮量仍將偏低，其原因可能是 。

（4）同學們改進實驗裝置后(改進裝置圖略)，進行如下實驗。

稱取不同質量的上述樣品分別與100g相同濃度的氫氧化鈉溶液混合，完全溶解后，加熱充分反應(此溫度下銨鹽不分解)，并使生成的氨氣全部被稀硫酸吸收，測得氨氣的質量。部分實驗數據如下：

氫氧化鈉溶液的質量（g）	100
樣品質量（g）	7.750	15.50	23.25
氨氣質量（g）	1.870	1.870	1.700

請計算(計算結果保留兩位小數)：樣品中氮元素的質量分數是 ％。

Answer 1

【答案】（1）①NH3②BCD（2）①變紅②防止倒吸③L（3）①干燥氣體；因為氨氣不與四氯化碳反應，所以只產生一個一個氣泡，氣泡上浮被稀硫酸吸收，又因為氣泡不是連續的，所以稀硫酸到不了導管中，這個裝置還可以防倒吸②管內和瓶內殘留氨氣（4）19.9%

【解析】

試題分析：氫氧化鈉過量時NH4HSO4+2NaOH=Na2SO4+X+2H2O,該反應中X的化學式可以根據質量守恒定律確定為NH3。②“化肥用得巧 莊稼‘身體好’”，可作為植物生長所需肥料的是B．Ca3（PO4）2 C．K2CO3 D．KNO3，分別是磷肥、氮肥、復合肥；裝置I中的現象是變紅，因為氨氣具有堿性。②裝置H的作用是防止倒吸。③根據氨氣的性質，J處應選擇的最佳收集裝置為L，因為氨氣能夠溶于水中；①裝置中堿石灰的作用是 干燥氣體 ，廣口瓶內四氯化碳的作用是因為氨氣不與四氯化碳反應，所以只產生一個一個氣泡，氣泡上浮被稀硫酸吸收，又因為氣泡不是連續的，所以稀硫酸到不了導管中，這個裝置還可以防倒吸②管內和瓶內殘留氨氣。

即使氫氧化鈉足量且實驗過程中無氨氣外逸，測得的樣品含氮量仍將偏低。從實驗方案的數據看出，第一個實驗和第二個實驗中生成的氨氣質量相同，說明第一個實驗中氫氧化鈉是過量的，所有銨離子都生產了氨氣，根據氮元素守恒，氮元素的質量=14／17×1.870克=1.54克；樣品中氮元素的質量分數是=1.54克／7.750×100%= 19.9%