Question

3．某硫酸銨[（NH₄）₂SO₄]樣品，可能含有少量的氯化銨[NH₄Cl]，為了測定硫酸銨樣品中硫酸銨的質量分數，取樣品16.0g，加入40.0g水中完全溶解后，向溶液中加入某種質量分數的氯化鋇溶液，實驗中精確測得產生白色沉淀的質量與加入氯化鋇溶液的質量的關系如圖所示．
試計算：
（1）硫酸銨中氫和氧元素的質量比為1：8．
（2）樣品中硫酸銨的質量分數是多少？
（3）當恰好反應時，所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析 （1）根據化合物中各元素質量比=各原子的相對原子質量×原子個數之比，進行分析解答．
（2）由氯化鋇和硫酸銨的反應，根據硫酸鋇沉淀質量可求出硫酸氨的質量和生成氯化銨的質量，再求出樣品中硫酸銨的質量分數．
（3）反應后所得溶液為氯化銨溶液，其溶質氯化銨由兩部分組成：一部分為原混合物質中的氯化銨，另一部分則是反應生成的氯化銨；

解答 解：（1）硫酸銨中氫、氧兩種元素的質量比為（1×8）：（16×4）=1：8．故填：1：8；
（2）由圖可知，生成硫酸鋇沉淀的質量為2.33g，
設硫酸銨的質量為x，生成氯化銨的質量為y．
BaCl₂+（NH₄）₂SO₄═BaSO₄↓+2NH₄Cl
                   132          233         107
                    x           23.3g          y
$\frac{132}{x}=\frac{233}{23.3g}=\frac{107}{y}$
   解得：x=13.2g，y=10.7g
樣品中硫酸銨的質量分數是：$\frac{13.2g}{16.0g}×100%$=82.5%．
（3）當恰好反應時，所得溶液中溶質的質量分數是$\frac{10.7g+（16.0g-13.2g）}{16.0g+40.0g+92.3g-23.3g}×100%$=10.8%
答：樣品中硫酸銨的質量分數是82.5%．
（3）當恰好反應時，所得溶液中溶質的質量分數是10.8%．

點評 在解此類題時，關鍵是分析題中圖象中轉折點的含義和方式反應的原理，再根據比例關系解答．