工业接触法制硫酸的吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的二氧化硫和铵盐。为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到58.00ML相同浓度的氢氧化钠溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸的质量。
部分测定结果如下表:
不同质量铵盐/g
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25.00
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50.00
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75.00
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100.00
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浓硫酸增加的质量/g
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相同
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相同
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1.70
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0
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试计算,该铵盐中氮元素的质量分数
A、21.50% B、14.56% C、12.15% D、无法确定
我在让学生做这道题的时候,好多学生不知道从那入手,做出的寥寥无几,做过后,我让学生讨论,我也参加到学生的讨论中,发现有的学生根本不知道的题目说的是什么?有的只关心怎么计算?不去研究解决问题的思路和方法,为此,我首先引导学生分析铵盐的成分,可能是:硫酸氢铵和硫酸铵;然后,让学生分析:
1、25.00g时:生成氨气: 消耗的氢氧化钠:
2、50.00g时:生成氨气: 消耗的氢氧化钠:
3、75.00g时:生成氨气: 消耗的氢氧化钠:
经过分析讨论,学生列出关系,设硫酸铵x摩尔,硫酸氢铵y摩尔;则:
1、25.00g时:生成氨气: 2x+y 消耗的氢氧化钠:2x+2y
2、50.00g时:生成氨气:2x+y 消耗的氢氧化钠:2x+2y+y
3、75.00g时:生成氨气: 0.1 消耗的氢氧化钠:3y+0.1
列出关系后怎么做呢?有的学生马上提出:还可以利用100.00g消耗氢氧化钠4y,建立4y=3y+0.1就可以解除y。这时候,有的学生马上站起来说这样不妥,我马上追问,为什么?根据题目并不知道100.00g中的氢离子是不是正好全部与氢氧化钠反应;也可能100.00g中的氢离子还有剩余;这样学生的思路、方法就基本上清除了,根据50.00g时、75.00g时, 消耗的氢氧化钠可以列一个方程,再根据50.00g时盐的质量列一个方法,问题既可以顺利解决。