Question

2．某校化学兴趣小组为测定某硝酸铵样品的纯度，将10g样品溶于30g水后，再加入13.7g氢氧化钠浓溶液共热，两者恰好完全反应（硝酸铵中的杂质不与氢氧化钠反应，也不溶于水，硝酸铵与氢氧化钠的反应方程式为：NH₄NO₃+NaOH△NaNO₃+H₂O+NH₃↑）．把产生的所有NH₃用足量的硫酸溶液吸收，同时测量2分钟内硫酸溶液增加的质量，结果如下表所示：

时间/s	0	20	30	40	60	80	100	120
增加的质量/g	0	0.7	m	1.2	1.5	1.6	1.7	1.7

试回答下列问题：
（1）请在下面的坐标纸上，以反应时间为横坐标，以产生的NH₃质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化的关系曲线；
（2）表中m约为1.0g；
（3）硝酸铵样品的纯度是多少？
（4）试计算反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数（不考虑反应过程中水损失的质量）．

Answer 1

分析 1）利用数据表中测得的时间与增加的质量，找出对应的点并用平滑曲线连接；
（2）利用所绘制的曲线，查出时间为30s时所增加的质量；
（3）根据反应的化学方程式，由生成氨气的质量计算出样品中硝酸铵的质量，利用硝酸铵样品的纯度=$\frac{硝酸铵的质量}{样品质量10g}$×100%计算样品纯度；
（4）根据反应的化学方程式，由生成氨气的质量计算反应生成硝酸钠的质量，利用所得硝酸钠溶液的溶质质量分数=$\frac{硝酸钠的质量}{反应后所得溶液质量}$×100%，反应后所得溶液质量可利用质量守恒定律进行计算而求得．

解答 解：（1）根据测定数据表中的时间与质量数据确定一些点，然后把各点利用平滑曲线图连接；绘制曲线时要做到：曲线平滑、趋势正确、给出平台；
故答案为：

（2）根据所绘制的曲线，可估计反应进行至30s时，增加的质量约为1.0g；
故答案为：1.0g；
（3）放出1.7gNH₃消耗硝酸铵的质量为m
NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+H₂O+NH₃↑
  80                      17
  m                      1.7g
$\frac{80}{m}=\frac{17}{1.7g}$
 m=8g
硝酸铵样品的纯度=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
故答案为：80%；
（4）设纯净硝酸钠的质量为x
NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+H₂O+NH₃↑
               85       17
                x      1.7g
$\frac{85}{x}=\frac{17}{1.7g}$
x=8.5g
反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数=$\frac{8.5g}{10g×80%+30g+13.7g-1.7g}$×100%=17%
答案：
（1）

（2）1.0g；           
（3）硝酸铵样品的纯度是80%；
（4）反应后所得硝酸钠溶液的溶质质量分数是17%．

点评 根据质量守恒定律，反应后所得硝酸钠溶液的质量=样品中硝酸铵的质量+溶解所加水的质量+氢氧化钠浓溶液的质量-反应放出氨气的质量．