Question

7．在100mlNaOH溶液中加入NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的固体混合物，加热使之充分反应，下图表示加入固体的质量与产生气体的体积（标准状况）的关系，试回答：
（1）写出反应的离子方程式：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O
（2）NaOH溶液的物质的量浓度是5mol/L．
（3）当NaOH溶液为140ml，固体为51.6g时，充分反应后产生气体为0.7mol．
（4）当NaOH溶液为180ml，固体仍为51.6g时，充分反应后产生气体为0.75mol．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠与NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨气，发生反应NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O；
（2）由图象可知，加入固体34.4g时生成氨气体积增大为11.2L，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$氨气的物质的量，结合方程式计算氢氧根的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算氢氧化钠的物质的量浓度；
（3）当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100mL=150mL，而V（NaOH）=140 mL，说明固体过量，故n（NH₃）=n（NaOH），据此计算解答；
（4）由（3）分析可知，当V（NaOH）=180 mL时，说明NaOH过量，则固体51.6 g完全反应，再根据固体质量与生成气体体积关系计算．

解答 解：（1）氢氧化钠与NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨气，发生反应的离子方程式为：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，
故答案为：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O；
（2）从图中可看出34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反应．则n（NaOH）=n（NH₃）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5 mol
氢氧化钠的浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
故答案为：5；
（3）当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100mL=150mL，而V（NaOH）=140 mL，说明固体过量，所以n（NH₃）=n（NaOH）=5 mol/L×0.14 L=0.7mol，
故答案为：0.7；
（4）由（3）分析可知，当V（NaOH）=180 mL时，说明NaOH过量，则固体51.6 g完全反应，
则生成氨气的物质的量为：n（NH₃）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$×$\frac{51.6g}{34.4g}$=0.75mol，
故答案为：0.75．

点评 本题以图象形式考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意发生反应的本质，利用离子方程式进行解答，试题综合考查学生分析解决问题的能力．