Question

9．一包含有NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的白色固体样品21.2克，加适量水溶解后，加入过量的NaOH溶液并加热，收集到6.72L气体（标准状况）
1）写出溶液中发生反应的化学方程式
2）求样品中NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的物质的量各为多少？要求写出计算过程．

Answer 1

分析 （1）发生反应有：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+NH₃↑+H₂O；
（2）设出样品中NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的物质的量，分别根据总质量、生成氨气的物质的量列式计算．

解答 解：（1）溶液中硝酸铵、硫酸铵分别与氢氧化钠溶液发生的反应方程式为：（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+NH₃↑+H₂O，
答：溶液中发生反应的化学方程式为（NH₄）₂SO₄+2NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O、NH₄NO₃+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaNO₃+NH₃↑+H₂O；
（2）溶液中发生反应的离子方程式为：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
标准状况下6.72L氨气的物质的量为：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
设混合物中硝酸铵的物质的量为x，硫酸铵的物质的量为y，
根据总质量可得：①80g/mol×x+132/mol×y=21.2g，
再根据生成氨气的物质的量可得：②x+2y=0.3mol，
①②联立解得：x=0.1、y=0.1，
答：样品中NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的物质的量各为0.1mol．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．