解题思路:(1)向(NH4)2SO4、NH4HSO4的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,氢氧离子先和氢离子反应生成水,后和铵根离子反应生成氨气,所以图象中先没有气体生成后有气体生成,故0-a段是氢离子和氢氧根离子反应,a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应;
(2)a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应,根据氨气和氢氧化钠之间的关系式计算a-b段生成氨气的量;根据氢离子的量计算硫酸氢铵的量,再根据氨气、硫酸氢铵、硫酸铵之间的关系计算硫酸铵的量,从而得出A中(NH4)2SO4、NH4HSO4的物质的量之比;
(3)①II中铵盐质量是I的2倍,如果氢氧化钠过量,则II中生成的氨气量应该是I中的2倍,实际上相等,则说明II中氢氧化钠的量不足,I中氢氧化钠足量,
根据III中氨气的量计算生成氨气需要氢氧化钠的量,剩余的氢氧化钠和氢离子反应,从而计算得出硫酸氢铵的量,剩余的是硫酸铵的量,I中的硫酸铵和硫酸氢铵是III中的[1/3],根据铵根离子的量计算氨气的量;
②氮原子的质量与总质量的比即为氮元素的质量分数;
(4)分情况讨论:当n(NH4HSO4)≥n(NaOH)时没有氨气生成,当n(NaOH)≥2n(NH4HSO4)+2n((NH4)2SO4)时氨气完全析出,当介于二者之间时,生成部分氨气.
(1)0-a段是氢离子和氢氧根离子反应,a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应,所以a-b段的离子反应方程式为:NH4++OH-
△
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NH3↑+H2O,故答案为:NH4++OH-
△
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NH3↑+H2O;
(2)a-b段是铵根离子和氢氧根离子反应,a-b段的离子反应方程式为:NH4++OH-
△
.
NH3↑+H2O,根据离子方程式知,
m(NH3)=n(NH3)M(NH3)=n(NaOH)M(NH3)=1mol/L×(0.275-0.025)L×17g/mol=4.25g;
0-a段是氢离子和氢氧根离子反应,根据2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O知,n(NH4HSO4)=n(NaOH)
=1mol/L×0.025L=0.025mol,硫酸氢铵中n(NH4+)=n(NH4HSO4)=0.025mol
则n((NH4)2SO4)=
1mol/L×(0.275−0.025)L−0.025mol
2=0.1125mol,
所以n((NH4)2SO4):n(NH4HSO4)=0.1125mol:0.025mol=9:2,
故答案为:4.25;9:2;
(3)①II中铵盐质量是I的2倍,如果氢氧化钠过量,则II中生成的氨气量应该是I中的2倍,实际上相等,则说明II中氢氧化钠的量不足,I中氢氧化钠足量;
III中生成氨气需要n(NaOH)=n(NH3)=[1.36g/17g/mol]=0.08mol,剩余的氢氧化钠和氢离子反应,硫酸氢铵中n(H+)=n(NH4HSO4)=n(NaOH)(剩余)=1mol/L×0.2L-0.08mol=0.12mol,I中的硫酸铵和硫酸氢铵是III中的[1/3],所以I中硫酸氢铵的物质的量是0.04mol,则I中n((NH4)2SO4)=[9.88g−0.04mol×115g/mol/132g/mol]=0.04mol,
所以m(NH3)=[n(NH4HSO4)+2n((NH4)2SO4)]M(NH3)=0.12mol×17g/mol=2.04g,即m=2.04,
故答案为:Ⅰ;2.04;
②氮元素的质量分数=
[n(NH4HSO4)+2n((NH4)2SO4) ]M(N)
m(总)×100%=[0.12mol×14g/mol/9.88g×100%=17%,故答案为:17%;
(4)①当n(NH4HSO4)≥n(NaOH)=1mol/L×0.2L=0.2mol,该化合物中硫酸铵和硫酸氢铵的物质的量相等,所以x≥0.2mol×(115+132)g/mol=49.4g,y=0;
即没有氨气生成,所以当x≥49.4g,y=0;
②当n(NaOH)≥2n(NH4HSO4)+2n((NH4)2SO4)时氨气完全析出,即0.2mol=1mol/L×0.2L=n(NaOH)≥2n(NH4HSO4)+2n((NH4)2SO4),所以x≤0.05mol×(115+132)g/mol=12.35g,y=
xg
247g/mol×3×17g/mol=
51x
247g;
③当介于二者之间时,生成部分氨气,即49.40g>x>12.35g,y=3.4-
17x
247],
答:x在不同范围时y与x的函数关系为
.
点评:
本题考点: 铵盐;探究物质的组成或测量物质的含量.
考点点评: 本题考查探究物质的组成及其含量的测定,明确各段发生的反应是解本题关键,注意氢氧化钠和硫酸氢铵和硫酸铵的混合溶液反应时离子反应的先后顺序,为易错点.