题目

在0.239g氯化铵与硫酸铵的混合物中,加入过量烧碱溶液并加热,将生成的氨气用50ml0.05mol.L-1的稀硫酸吸收
后,取25ml该溶液,用0.1mol.L-1的烧碱溶液进行中和滴定,以甲基橙作指示剂,滴定到终点,用去5ml烧碱溶液.求：上述混合物中硫酸铵的质量分数是多少?

提问时间：2020-10-03

答案

设氯化铵为xmol,硫酸铵为ymol
NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O
x x
(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
y 2y
根据题意知：53.5x+132y=0.239 (1)
生成的氨气的量n(NH3)=x+2y
稀硫酸吸收氨气发生反应：2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4,稀硫酸过量,溶液变为硫酸铵与稀硫酸的混合溶液,氢氧化钠滴定时,由于以甲基橙指示（变色点PH~4）,所以只有硫酸被滴定,硫酸铵不被滴定.
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
所以吸收完氨气剩余的硫酸为n(H2SO4余)=(50/25)*1/2n(NaOH)=c(NaOH)*v(NaOH)=0.1*5/1000=0.0005(mol),
则吸收氨气时与氨气反应的硫酸的量n(H2SO4反应)=n(H2SO4总)-n(H2SO4余)
=c(H2SO4)*v(H2SO4)-n(H2SO4余)=0.05*50/1000-0.0005=0.002(mol)
所以混合物生成的氨气n(NH3)=x+2y=2n(H2SO4反应)=2*0.002=0.004(mol) (2)
联立（1）（2）,解得x=0.002 y=0.001
则混合物中硫酸铵的质量分数w(硫酸铵)=m(硫酸铵)/m(混)=132*0.001/0.239=55.2%