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碳酸铵是一种白色晶体[(NH4)2CO3.H2O],在空气中逐渐失去氨而变成碳酸氢铵,在58度分解为氨、水、二氧化碳.现

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/16 17:00:23
碳酸铵是一种白色晶体[(NH4)2CO3.H2O],在空气中逐渐失去氨而变成碳酸氢铵,在58度分解为氨、水、二氧化碳.现有一包碳酸铵样品,为确定它的成分,进行如下实验:
(1)取样品27.2克,加热,样品全部分解成气体A,将气体A通过盛有100ml的浓硫酸的洗气瓶,由洗气瓶导出气体再通过装有足量的Na2O2(过氧化钠)的干燥管,从干燥管导出的气体 体积为3.36L(标准状态);
(2)从洗气瓶中取溶液的1/10,与足量浓NaOH溶液混合并加热,能生成0.896L(标准状态)气体.
据以上数据,请分析、计算、推断:
(1)样品的成分
(2)样品中N(氮)的质量分数
(1)不管是碳酸铵还是碳酸氢铵,加热都是分解为氨、水、二氧化碳,因此,只要对分解放出的气体进行分析.通过浓硫酸后氨和水会被吸收,只剩下二氧化碳.二氧化碳会与过氧化钠定量生成氧气,3.36L(标准状态)下的氧气为0.15mol,折算成二氧化碳为0.3mol.洗气瓶中的溶液与足量浓NaOH溶液混合并加热后生成的是氨气,折算成所有的氨气则是10×0.896/22.4=0.4mol.则样品分解后会生成0.3mol二氧化碳和0.4mol氨气,显然样品为混合物.设xmol的碳酸铵,ymol的碳酸氢铵.据物质守恒得,2x+y=0.4,x+y=0.3,联立得x=0.1,y=0.2.依据分子量,可以计算出碳酸铵(注意含结晶水)为11.4g,碳酸氢铵为15.8g.(顺便说一下,这都是根据物质守恒计算出来的,所以题目中给出样品质量为27.2克纯属多余条件.)
(2)样品中含N显然为0.4mol(氨气中的N即来源于样品),则质量分数为0.4×14/27.2=20.6%