Question

【題目】科學施肥時農業增產的重要手段。（NH4）2SO4是常見的氮肥，對提高農作物產量有重要作用。為測定該化肥樣品中氮元素的質量分數，實驗探究小組的同學設計了以下方案進行實驗（樣品中雜質可溶，且不參與反應）。

方案1：甲同學稱取13.60g樣品，與足量的濃NaOH溶液混合加熱，充分反應后，將獲得的氣體直接用濃硫酸吸收，濃硫酸增重3.91g。

方案2：乙同學另取等質量的樣品溶于水，向水中加入足量的BaCl2溶液，充分反應后將沉淀過濾、洗滌、干燥，得白色固體23.3g。

你認為上述不合理的是哪個方案，并簡述理由；

選用合理方案來計算 （NH4）2SO4樣品中氮元素的質量分數。（寫出計算過程，結果精確至0.1%）

Answer 1

【答案】（1）方案1不合理，因為濃硫酸會吸收水蒸氣和氨氣

（2）解：設樣品中硫酸銨的質量為x

(NH4)2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NH4Cl

132 233

x 23.3g

x=13.2g

硫酸銨中氮元素的質量= 2.8g

（NH4）2SO4樣品中氮元素的質量分數= =20.6%

答：方案1不合理；（NH4）2SO4樣品中氮元素的質量分數為20.6%。

【解析】方案1不合理。由于濃硫酸除了會吸收氨氣外，還會吸收水蒸汽，故會導致測定的結果偏大；

（NH4）2SO4與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化銨。利用化學方程式，根據硫酸鋇與硫酸銨反應的質量比即可計算出硫酸銨的質量。

設樣品中硫酸銨的質量為x；

(NH4)2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NH4Cl

132 233

x 23.3g

x=13.2g

硫酸銨中氮元素的質量= 2.8g

（NH4）2SO4樣品中氮元素的質量分數= =20.6%

答：方案1不合理；（NH4）2SO4樣品中氮元素的質量分數為20.6%。