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某氮肥硫酸铵中混有硫酸氢铵.为测定该氮肥的含氮量,一化学研究性学习小组取一定量氮...

某氮肥硫酸铵中混有硫酸氢铵.为测定该氮肥的含氮量,一化学研究性学习小组取一定量氮肥样品,研磨使其混合均匀,备用.已知:

氢氧化钠少量时2NH4HSO4+2NaOH═(NH42SO4+Na2SO4+2H2O

氢氧化钠过量时NH4HSO4+2NaOH═Na2SO4+NH3↑+2H2O

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(1)同学们设计的实验装置图如图,请回答相关问题.

①装置中碱石灰的作用是                  

②广口瓶内四氯化碳的作用是               

③指导老师指出,用该装置进行实验,即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外逸,测得的样品含氮量仍将偏低,其原因可能是                    

(2)同学们改进实验装置后(改进装置图略),进行如下实验.

称取不同质量的上述样品分别与40.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液混合,完全溶解后,加热充分反应(此温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被稀硫酸吸收,测得氨气的质量.部分实验数据如下:

氢氧化钠溶液体积/mL

40.00mL

 

样品质量/g

7.750

15.50

23.25

氨气质量/g

1.870

1.870

1.700

请计算(计算结果保留两位小数):

①样品中氮元素的质量分数是             %.

②所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为             mol/L.

 

 

(1)①吸收氨气中的水蒸气;②防止倒吸 ③残留在反应装置中的氨气未被稀硫酸吸收(2)①19.87;②3.25 【解析】(1)①生成的氨气中含有水分,用碱石灰吸收氨气中的水分 ②氨气极易溶于水,容易发生倒吸,所以广口瓶内四氯化碳用于防止倒吸 ③用该装置进行实验,即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外泄,由于装置内的氨气不能完全被稀硫酸吸收,测得的样品含氮量仍将偏低 (2)①设氮肥硫酸铵的质量分数为X,则硫酸氢铵的质量分数为(1﹣X), 从实验方案的数据看出,第一个实验和第二个实验中生成的氨气质量相同,说明第一个实验中氢氧化钠是过量的,所有铵离子都生产了氨气, 根据氮元素守恒,×17+=1.87解得:X=0.85, 即氮肥中硫酸铵的质量分数为85%,硫酸氢铵的质量分数为15%, 根据氮原子守恒:氮原子的物质的量就等于氨气的物质的量, 所以样品中氮元素的质量分数为:×100%=19.87%, ②假如第二个实验方案中氢氧化钠是过量的,则生成氨气质量为:+≈3.74g>1.87g,这说明第二个实验方案中,氢氧化钠的物质的量不足,氢氧化钠反应完硫酸氢铵中的氢离子后全部生成硫酸铵,剩余的氢氧根离子不足以将全部铵根离子反应溢出,而是只反应了一部分硫酸铵,放出了1.87g氨气;根据反应方程式:2NH4HSO4 + 2NaOH = (NH4)2SO4 + Na2SO4 + 2H2O,(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O,加入的氢氧化钠的物质的量为:n(NH4HSO4)+n(NH3)=mol+mol≈0.13mol,氢氧化钠溶液的浓度为:=3.25mol/L,故答案为:3.25. 【点评】本题考查了测定氮肥硫酸铵中氮元素的含量,题目计算量比较大,需要合理分析、应用题中实验数据,得出正确结论,本题充分考查了所学的分析、理解和综合计算能力,本题难度稍大.  
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某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3,其流程如下:

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已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,其中反应Ⅰ如下:

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+

(1)加入FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的试剂为                   

(2)所得FeCO3需充分洗涤,检验是否洗净的方法是                       .“沉淀”时,pH不宜过高,否则制备的FeCO3中可能混有的杂质是               

(3)①写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式:                          

②“还原”前后溶液中部分离子的浓度见下表(溶液体积变化或略不计):

离子

离子浓度(mol•L﹣1

 

还原前

还原后

Fe2+

0.10

2.5

SO42﹣

3.5

3.7

请计算反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe3+的物质的量之比(写出计算过程).

 

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孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3(难溶),还含少量Fe2O3、SiO2.实验室以孔雀石为原料制备CuCl2•3H2O及CaCO3的步骤如下:

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(1)写出孔雀石和盐酸反应的离子方程式                   

(2)滤渣A成分的化学式是                ,气体B的分子式是          

(3)将CuCl2溶液酸化后,经过加热浓缩、             、过滤、洗涤、干燥,得到CuCl2•3H2O晶体.

(4)某种胃药片的治酸剂为CaCO3,该药片中CaCO3质量分数的测定步骤如下(假设其他成分不发生反应):

a.配制0.1mol•L﹣1的HCl溶液和0.1mol•L﹣1的NaOH溶液各250mL

b.取0.6g磨碎后的胃药于锥形瓶中

c.向锥形瓶内加入75.00mL 0.1mol•L﹣1的HCl溶液充分反应

d.用0.1mol•L﹣1的NaOH溶液与锥形瓶中剩余盐酸反应,恰好消耗15.00mL

①配制上述NaOH溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有               

②胃药中碳酸钙的质量分数为             

 

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高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应:2KMnO4+16HBr═5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O,其中氧化剂是       ,若消耗15.8g氧化剂,则被氧化的还原剂的质量是         ,转移电子        mol.请用双线桥表示该反应电子转移的方向和数目:            

 

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用化学方程式或离子方程式表示相应的化学反应.

(1)工业生产上将氯气通入石灰乳,在一定条件下蒸干可制漂白粉.写出该过程的化学方程式:                    

(2)侯氏制碱法中最后利用小苏打固体可以制得纯碱,写出该过程的化学方程式:                    

(3)向水玻璃溶液(Na2SiO3溶液)中,加入稀盐酸可用于生产硅酸胶体.用离子方程式表示该生产原理:                     

(4)硫酸工业中用氨水吸收二氧化硫,写出氨水吸收过量二氧化硫的离子方程式                       

(5)NO是大气污染物之一,目前一种治理方法是在400℃左右、在催化剂的作用下用氨气还原,写出化学方程式                     

 

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蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成.现取一份蛇纹石试样进行实验,首先将其溶于过量的盐酸,过滤后,得到沉淀X和滤液Y.下列叙述正确的是(   

A.沉淀X的成分是SiO2、Fe2O3

B.从蛇纹石组成看,其成分皆是碱性氧化物

C.溶液Y中的阳离子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+

D.在溶液Y中加入过量的氨水,过滤得到的沉淀是Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2

 

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