题目
下列哪种氮肥的含氮量最高?A. 硫酸铵B. 氯化铵C. 尿素D. 碳酸氢铵
下列哪种氮肥的含氮量最高?
A. 硫酸铵
B. 氯化铵
C. 尿素
D. 碳酸氢铵
题目解答
答案
C. 尿素
解析
考查要点:本题主要考查化学肥料中氮元素质量分数的计算,需要学生掌握化学式中元素质量分数的计算方法,并能比较不同化合物中氮的含量。
解题核心思路:
- 确定各氮肥的化学式,明确每个分子中氮原子的数量。
- 计算各化合物的摩尔质量,并计算其中氮元素的质量分数。
- 比较各选项中氮的质量分数,找出最大的选项。
破题关键点:
- 正确写出化学式是基础,例如尿素的化学式为$CO(NH_2)_2$。
- 准确计算分子量,注意各元素的原子量(如硫$32$,氯$35.5$)。
- 公式应用:氮的质量分数$= \frac{\text{氮原子总数} \times 14}{\text{化合物的摩尔质量}} \times 100\%$。
各选项计算过程
A. 硫酸铵 $(NH_4)_2SO_4$
- 氮原子数:$2$个$NH_4^+$,共$2 \times 1 = 2$个氮原子。
- 摩尔质量:
$2 \times (14 + 1 \times 4) + 32 + 4 \times 16 = 2 \times 18 + 32 + 64 = 126 \, \text{g/mol}$ - 氮的质量分数:
$\frac{2 \times 14}{126} \approx 22.22\%$
B. 氯化铵 $NH_4Cl$
- 氮原子数:$1$个$NH_4^+$,含$1$个氮原子。
- 摩尔质量:
$14 + 1 \times 4 + 35.5 = 53.5 \, \text{g/mol}$ - 氮的质量分数:
$\frac{14}{53.5} \approx 26.19\%$
C. 尿素 $CO(NH_2)_2$
- 氮原子数:$2$个$NH_2$基团,共$2 \times 1 = 2$个氮原子。
- 摩尔质量:
$12 + 16 + 2 \times (14 + 2 \times 1) = 12 + 16 + 32 = 60 \, \text{g/mol}$ - 氮的质量分数:
$\frac{2 \times 14}{60} \approx 46.67\%$
D. 碳酸氢铵 $NH_4HCO_3$
- 氮原子数:$1$个$NH_4^+$,含$1$个氮原子。
- 摩尔质量:
$14 + 1 \times 4 + 1 + 12 + 3 \times 16 = 79 \, \text{g/mol}$ - 氮的质量分数:
$\frac{14}{79} \approx 17.72\%$
结论:尿素(C选项)的氮质量分数最高,为$46.67\%$。