Question

20．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，如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．试计算：
（1）NaOH溶液的物质的量浓度是5 mol•L^-1
（2）当NaOH溶液为140mL，固体为51.6g时，充分反应产生的气体为15.68 L（标准状况）
（3）当NaOH溶液为180mL，固体仍为51.6g时，充分反应产生的气体为16.8L（标准状况）．

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，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=$\frac{V}{Vm}$计算氨气的物质的量，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；
（2）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；
（3）由（2）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NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，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，c（NaOH）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
故答案为：5；
（2）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，V（NH₃）=0.7mol×22.4 L/mol=15.68 L，
故答案为：15.68；
（3）由（2）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，故V（NH₃）=11.2L×$\frac{51.6g}{34.4g}$=16.8 L，
故答案为：16.8．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握图象及发生反应、离子方程式为解答的关键，综合考查学生分析解决问题的能力，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．