Question

12．加熱碳酸銨[（NH₄）₂CO₃】并使產物全部變成氣態．
（1）若將生成的混合氣體依次通過足量的Na₂O₂和濃H₂SO₄，測得Na₂O₂增重m₁g，濃H₂SO₄增重n₁g
若將生成的混合氣體依次通過足量的濃H₂SO₄和Na₂O₂，測得濃H₂SO₄增重n₂g，Na₂O₂增重m₂g．（設有關氣體全部被吸收）則m₁＞m₂（填“＞”、“＜”或“=”，下同）n₁＜n₂
（2）在100ml  NaOH溶液中加入（NH₄）₂CO₃和（NH₄）₂SO₄的固體混合物，加熱充分反應．如圖表示加入的混合物質量和產生的氣體體積（標準狀況）的關系．
試計算：
①NaOH溶液的物質的量濃度5mol/L
②當NaOH溶液的體積為140mL，固體混合物質量是51.6g時，充分反應后，生成氣體的體積為15.68L
③當NaOH溶液體積為180mL時，固體混合物的質量為51.6g時，充分反應后，生成氣體的體積為16.8L．

Answer 1

分析 （1）碳酸氫銨受熱分解為氨氣、水以及二氧化碳，水和二氧化碳均可以和過氧化鈉發生反應生成鹽和氧氣，濃硫酸可以和氨氣發生反應，據此回答；
（2）①氫氧化鈉與NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨氣，發生反應NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，由圖象可知，加入固體34.4g時生成氨氣體積增大為11.2L，根據n=$\frac{V}{Vm}$氨氣的物質的量，結合方程式計算氫氧根的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算氫氧化鈉的物質的量濃度；
②當固體混合物的質量是51.6 g時，固體混合物完全反應消耗的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=150ml，而V（NaOH）=140 mL，說明固體過量，故n（NH₃）=n（NaOH），據此計算解答；
③由（2）分析可知，當V（NaOH）=180 mL時，說明NaOH過量，則固體51.6 g完全反應，再根據固體質量與生成氣體體積關系計算．

解答 解：（1）碳酸氫銨受熱分解為氨氣、水以及二氧化碳，水和二氧化碳均可以和過氧化鈉發生反應生成鹽和氧氣，濃硫酸可以和氨氣發生反應，若將生成的混合氣體依次通過足量的Na₂O₂和濃H₂SO₄，測得Na₂O₂增重m₁g，此時過氧化鈉吸收的是水以及二氧化碳，濃H₂SO₄增重n₁g，此時濃硫酸吸收的只有氨氣，若將生成的混合氣體依次通過足量的濃H₂SO₄和Na₂O₂，測得濃H₂SO₄增重n₂g，此時濃硫酸吸收的有氨氣和水，Na₂O₂增重m₂g，此時過氧化鈉吸收的只有二氧化碳，所以n₂＞n₁，m₁＞m₂，
故答案為：＞；＜；
（2）①氫氧化鈉與NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨氣，發生反應NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O，從圖中可看出34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反應．則n（NaOH）=n（NH₃）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5 mol，c（NaOH）=$\frac{0.5mol}{0.1L}$=5mol/L，
故答案為：5mol/L；
②當固體混合物的質量是51.6 g時，固體混合物完全反應消耗的氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=150ml，而V（NaOH）=140 mL，說明固體過量，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，
故答案為：15.68；
③由（2）分析可知，當V（NaOH）=180 mL時，說明NaOH過量，則固體51.6 g完全反應，故V（NH₃）=11.2L×$\frac{51.6g}{34.4g}$×100ml=16.8 L，故答案為：16.8．

點評 本題以圖象形式，考查混合物的有關計算，注意發生反應的本質，利用離子方程式進行解答，綜合考查學生分析解決問題的能力，難度中等．