Question

某復合肥的主要成分有KCl、NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂等．測定該復合肥中N的質(zhì)量分數(shù)的實驗步驟如下：
步驟1：準確稱取0.5000g樣品于錐形瓶中，加入足量濃硫酸并加熱，不再有CO₂逸出時，冷卻至室溫；
步驟2：向錐形瓶中加入100mL蒸餾水，再加入適量的CaCl₂溶液，并用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液近中性，過濾、洗滌，得0.1550g Ca₃（PO₄）₂沉淀和濾液A．
步驟3：向濾液A中加過量甲醛溶液，加指示劑，用0.5000mol?L^-1NaOH標準溶液滴定至終點，消耗NaOH溶液22.0mL．
已知：4NH₄⁺+6HCHO=4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂0
（1）步驟1中，CO（NH₂）₂與硫酸反應的化學方程式為

 

．
（2）欲使濾液A中c（PO₄^3-）≤4.0×10^-6mol?L^-1，保持溶液中c（Ca²⁺）≥

 

mol?L^-1[已知：K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=2.0×10^-33．
（3）復合肥樣品中N的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
（4）計算復合肥樣品中NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂的物質(zhì)的量之比（寫出計算過程）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）CO（NH₂）₂與硫酸反應生成硫酸銨和二氧化碳氣體；
（2）根據(jù)K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=c³（Ca²⁺）×c²（PO₄^3-）計算；
（3）根據(jù)關(guān)系式n（N）～n（NH₄⁺）～n（H⁺）～n（NaOH）計算；
（4）根據(jù)Ca₃（PO₄）₂的質(zhì)量可知NH₄H₂PO₄的物質(zhì)的量，根據(jù)N元素守恒可知CO（NH₂）₂的物質(zhì)的量，進而可計算二者的物質(zhì)的量之比．

解答： 解：（1）CO（NH₂）₂與硫酸反應生成硫酸銨和二氧化碳氣體，反應的方程式為CO（NH₂）₂+H₂SO₄+H₂O=CO₂↑+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CO（NH₂）₂+H₂SO₄+H₂O=CO₂↑+（NH₄）₂SO₄；
（2）由K_sp[Ca₃（P0₄）₂]=c³（Ca²⁺）×c²（PO₄^3-）可知，c（Ca²⁺）≥

3	2.0×10-33 (4.0×10-6)2

mol?L^-1=5.0×10^-8mol?L^-1，故答案為：5.0×10^-8；
（3）由關(guān)系式n（N）～n（NH₄⁺）～n（H⁺）～n（NaOH）可知，n（N）=0.5000mol?L^-1×0.022L=0.011mol，m（N）=0.011mol×14g/mol=0.154g，
ω（N）=

0.154g

0.5000g

×100%=30.8%，
故答案為：30.8%；
（4）n（NH₄H₂PO₄）=n（PO₄^3-）=2n[Ca₃（P0₄）₂]=2×

0.1550g

310g/mol

=0.001mol，
n（CO（NH₂）₂）=

1

2

[n_總（N）-n（NH₄H₂PO₄）]=

1

2

×（O.011mol-0.001mol）=0.005mol，
則n（NH₄H₂PO₄）：n（CO（NH₂）₂）=1：5，
答：復合肥樣品中NH₄H₂PO₄和CO（NH₂）₂的物質(zhì)的量之比1：5．

點評：本題考查物質(zhì)的含量的測定，為高考題型，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度較大，注意把握反應的關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式計算該題．