Question

（2009•肇庆）某同学为了检验家里购买的硫酸铵化肥是否合格，他称取27.5g化肥样品与足量浓烧碱溶液加热，产生的氨气用100.0g废硫酸吸收．测得吸收氨气的溶液总质量m与反应时间t的变化如右下图所示．所涉及的反应为：
（NH₄）₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+2H₂O+2NH₃↑；2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄．
请计算：
（1）完全反应后产生氨气______g．
（2）该化肥的含氮量为______（精确到0.1%），则这种化肥属于______（填：“合格”或“不合格”．合格硫酸铵含氮量为20%以上）产品．
（3）请计算废硫酸中硫酸的质量分数（写出计算过程）．
（4）若实验过程中氨气被完全吸收，但该实验测得硫酸铵化肥的含氮量高于实际值，其原因是______．

Answer

分析该题后知根据废硫酸溶液吸收氨气后质量变化，求出氨气的质量，从而得到产生氨气的物质的质量，就可以计算出该化肥的含氮量，判定是否为合格产品．根据硫酸与氨气的反应的化学方程式可计算出硫酸的质量分数．在实验过程中应考虑各种的误差．
【解析】
（1）废硫酸溶液吸收氨气后质量增加6.8g，则可得氨气质量为6.8g．
（2）氮的质量=6.8g××100%=5.6g，该化肥的含氮量=×100%=20.4%，则为合格产品．
（3）【解析】
设废硫酸中纯硫酸的质量为x．
2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4，
34   98
6.8g  x
=
x=19.6g
H2SO4%=（19.6g÷100.0g）×100%=19.6%
答：废硫酸中硫酸的质量分数为19.6%．
（4）题目的设计，是通过硫酸溶液前后的质量变化，也就是吸收氨气前后的质量变化来确定氨气进而确定氮元素的质量，而由于反应中生成了水蒸气，所以废液会将水蒸气也当成氨气吸收，导致这样前后的质量差值大于实际质量差值，进而使含氮量高于实际值．故填：反应加热时产生的水蒸汽被废硫酸吸收，导致吸收了水和氨气的废硫酸质量比只吸收氨气大