工業(yè)接觸法制硫酸的吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的二氧化硫和銨鹽。為測定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到58.00ML相同濃度的氫氧化鈉溶液中,沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全,測定濃硫酸的質(zhì)量。
部分測定結(jié)果如下表:
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不同質(zhì)量銨鹽/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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濃硫酸增加的質(zhì)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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試計算,該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
A、21.50% B、14.56% C、12.15% D、無法確定
我在讓學(xué)生做這道題的時候,好多學(xué)生不知道從那入手,做出的寥寥無幾,做過后,我讓學(xué)生討論,我也參加到學(xué)生的討論中,發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生根本不知道的題目說的是什么?有的只關(guān)心怎么計算?不去研究解決問題的思路和方法,為此,我首先引導(dǎo)學(xué)生分析銨鹽的成分,可能是:硫酸氫銨和硫酸銨;然后,讓學(xué)生分析:
1、25.00g時:生成氨氣: 消耗的氫氧化鈉:
2、50.00g時:生成氨氣: 消耗的氫氧化鈉:
3、75.00g時:生成氨氣: 消耗的氫氧化鈉:
經(jīng)過分析討論,學(xué)生列出關(guān)系,設(shè)硫酸銨x摩爾,硫酸氫銨y摩爾;則:
1、25.00g時:生成氨氣: 2x+y 消耗的氫氧化鈉:2x+2y
2、50.00g時:生成氨氣:2x+y 消耗的氫氧化鈉:2x+2y+y
3、75.00g時:生成氨氣: 0.1 消耗的氫氧化鈉:3y+0.1
列出關(guān)系后怎么做呢?有的學(xué)生馬上提出:還可以利用100.00g消耗氫氧化鈉4y,建立4y=3y+0.1就可以解除y。這時候,有的學(xué)生馬上站起來說這樣不妥,我馬上追問,為什么?根據(jù)題目并不知道100.00g中的氫離子是不是正好全部與氫氧化鈉反應(yīng);也可能100.00g中的氫離子還有剩余;這樣學(xué)生的思路、方法就基本上清除了,根據(jù)50.00g時、75.00g時, 消耗的氫氧化鈉可以列一個方程,再根據(jù)50.00g時鹽的質(zhì)量列一個方法,問題既可以順利解決。