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固体铵盐A、B的成分可能是(NH4)2SO4,NH4HSO4或是两者的混合物.甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定A和B的成分,并测定B中氮元素的质量分数.(1)甲实验小组的同学取了数份相同

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固体铵盐A、B的成分可能是(NH42SO4,NH4HSO4或是两者的混合物.甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定A和B的成分,并测定B中氮元素的质量分数.

(1)甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品A溶于水,然后加入40% NaOH溶液(图中用氢氧化钠质量表示),水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解).该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收,浓硫酸增重的质量如图.分析该图象并回答下列问题:
①写出ab段涉及的化学方程式:______.
②样品A的成分是______,c点的数值是______.
(2)乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品B,测定方法与甲组同学大部分相同,不同的是,他们将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL NaOH溶液中(含8.12g NaOH),测定结果如下:
实验编号
铵盐的质量(g) 10.00 20.00 30.00 50.00
浓硫酸增加的质量(g) m m 1.36 0
①分析实验数据可知,实验编号为______的实验中,氢氧化钠足量,铵盐中的铵根离子完全转化成气体.
②计算B中氮元素的质量分数.(保留两位小数)
▼优质解答
答案和解析
(1)由图可知,开始浓硫酸质量不增重,没有气体生成,则一定含有NH4HSO4,0-a段是氢离子和氢氧根离子反应:H++OH-=H2O,加入25gNaOH时,浓硫酸开始增重,即有气体生成,a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应发生反应:NH4++OH-
  △  
.
 
 NH3↑+H2O,加入275gNaOH时达到气体最大,产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g,若只有NH4HSO4,由方程式可知前后两部分消耗NaOH质量相等,故还含有(NH42SO4
①由上述分析可知,a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应,离子反应方程式为:NH4++OH-
  △  
.
 
 NH3↑+H2O,
故答案为:NH4++OH- 
  △  
.
 
 NH3↑+H2O;
②由上述分析可知,A的成分为(NH42SO4、NH4HSO4
产生氨气消耗氢氧化钠275g-25g=250g,则:m(OH-)=250g×
17
40
=106.25g
NH4++OH- 
  △  
.
 
 NH3↑+H2O
     17      17
  106.25g    106.25g
故c点的数值为106.25,
故答案为:(NH42SO4、NH4HSO4;106.25;
(2)由表中数据可知,将B加入氢氧化钠中,开始加入10gB,浓硫酸的质量增重,说明有氨气生成,而加入50gBg,浓硫酸质量增重为0,没有氨气生成,说明B为(NH42SO4、NH4HSO4的混合物,
①先发生H++OH-=H2O,后发生NH4++OH-
  △  
.
 
 NH3↑+H2O,NaOH质量一定,向氢氧化钠溶液中加入(NH42SO4、NH4HSO4的混合物,若NaOH不足,混合物越多,生成氨气的质量越小,Ⅱ中铵盐质量是Ⅰ的2倍,二者生成的氨气量相等,若Ⅱ中氢氧化钠的量足量,氨气的量应为Ⅰ中2倍,则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足,I中氢氧化钠足量,
故答案为:Ⅰ;
②Ⅲ中生成氨气需要n(NaOH)=n(NH3)=
1.36g
17g/mol
=0.08mol,剩余的氢氧化钠和氢离子反应,硫酸氢铵中n(H+)=n(NH4HSO4)=n(剩余NaOH)=
8.12g
40g/mol
-0.08mol=0.123mol,
Ⅲ中m[(NH42SO4]=30g-0.123mol×115g/mol=15.855g,故n[(NH42SO4]=
15.855g
132g/mol
=0.12mol,
故N元素的质量分数=
(0.123mol+0.12mol×2)×14g/mol
30g
×100%=16.94%,
故答案为:16.94%.