某同学为了检验家里购买的硫酸铵化肥是否合格，他称取27．5g化肥样品与足量浓烧碱溶液加热，产生的氨气用100．0g废硫酸吸收。测得吸收氨气的溶液总质量m与反应时间t的变化如下图

Question

某同学为了检验家里购买的硫酸铵化肥是否合格，他称取27．5 g化肥样品与足量浓烧碱溶液加热，产生的氨气用100．0g废硫酸吸收。测得吸收氨气的溶液总质量m与反应时间t的变化如下图所示。所涉及的反应为：

(NH ₄ ) ₂ SO ₄ +2NaOH Na ₂ SO ₄ +2H ₂ O+2NH ₃ ↑； 2NH ₃ +H ₂ SO ₄ =(NH ₄ ) ₂ SO ₄ 。
请计算：
（1）完全反应后产生氨气        g。
（2）该化肥的含氮量为         （精确到0．1%），则这种化肥属于            (填：“合格”或“不合格”。合格硫酸铵含氮量为20%以上)产品。
（3）请计算废硫酸中硫酸的质量分数（写出计算过程）。
（4）若实验过程中氨气被完全吸收，但该实验测得硫酸铵化肥的含氮量高于实际值，其原因是                                              。

Answer 1

（1）6．8g     （2）20．4%   合格    （3）19．6%
（4）加热反应产生的水蒸汽被废硫酸吸收，导致所测吸收液质量比只吸收氨气大。

（1）吸收氨气的溶液增加的质量即为氨气质量，故氨气质量=106．8 g－100 g=6．8 g；（2）6．8 g氨气（NH ₃ ）中氮元素的质量即为该化肥中氮元素的质量，即6．8 g×14/17×100%=5．6 g,故该化肥的含氮量为5．6 g/27．5 g×100%≈20．4%>20%,为合格产品。
（3）设废硫酸中纯硫酸的质量为x 。
2NH ₃ +H ₂ SO ₄ =(NH ₄ ) ₂ SO ₄ ，
34    98
6．8g  x

H ₂ SO ₄ %=(19．6g÷100．0g)×100%=19．6%
答：废硫酸中硫酸的质量分数为19．6%。