Question

三農(nóng)問題是政府和社會關注的問題，化肥是土地的營養(yǎng)品．某農(nóng)資商店出售一種化肥，其有效成分為氯化銨，現(xiàn)欲測定該種化肥中氮元素的質量分數(shù)，設計實驗步驟如下（雜質中不含氮元素，且雜質均不與鹽酸或氫氧化鈉溶液反應）：
①配制1.00mol/L的HCl溶液和1.00mol/L的NaOH溶液；
②每次取1.00g此化肥樣品，溶于20mL蒸餾水中；
③加入30.00mL1.00mol/L的NaOH溶液，將反應后的溶液加熱煮沸約1分鐘，冷卻至常溫；
④…；
⑤重復②③④步操作1-2次；
⑥記錄整理實驗所得數(shù)據(jù)，計算該化肥中氮元素的質量分數(shù)．
請回答下列問題：
（1）寫出步驟④中的實驗內容    ，寫出實驗步驟④中的離子方程式：    ．
（2）下列儀器中，配制鹽酸和氫氧化鈉溶液都能用到的是   
A．玻璃棒      B．托盤天平      C．燒杯       D．漏斗
（3）步驟⑤的實驗目的是    ．
（4）配制本實驗所需的1.00mol/L的鹽酸和1.00mol/L的NaOH溶液從節(jié)約化學藥品的角度出發(fā)，最好應選用的容量瓶規(guī)格分別為    （填字母選項）．
A.50mL，50mL   B.150mL，100mL   C.100mL，150mL  D.250mL，500mL
（5）若以V_x（mL）表示實驗所測定消耗鹽酸數(shù)據(jù)的平均值，該化肥樣品中氮元素的質量分數(shù)計算表達式為    ．（不需要化簡）

Answer 1

【答案】分析：本實驗的原理是在化肥樣品中加入NaOH溶液，發(fā)生反應為NH₄Cl+NaOH═NH₃?H₂O+NaCl，加熱后氨氣揮發(fā)，剩余NaOH用鹽酸滴定，根據(jù)反應OH^-+H⁺═H₂O，可知剩余NaOH的物質的量，則可求出NH₄⁺離子的物質的量，為減小實驗誤差，提高實驗結果的準確度，要重復實驗操作1～2，取平均值，最后根據(jù)質量守恒結合反應方程式可得該化肥樣品中氮元素的質量分數(shù)．
解答：解：（1）在化肥樣品中加入NaOH溶液，發(fā)生反應為NH₄Cl+NaOH═NH₃?H₂O+NaCl，加熱后氨氣揮發(fā)，剩余NaOH以酚酞為指示劑，用1.00mol/L的HCl溶液滴定，
假設達到滴定終點用去V（mL），根據(jù)反應OH^-+H⁺═H₂O，可知剩余NaOH的物質的量，
故答案為：以酚酞為指示劑，用1.00mol/L的HCl溶液滴定，達到滴定終點用去V（mL）；OH^-+H⁺═H₂O；
（2）配制鹽酸和氫氧化鈉溶液時應在燒杯中溶解藥品，冷卻后用玻璃棒引流至容量瓶中，而量取一定體積的溶液用量筒，稱量一定質量的藥品用托盤天平稱量，兩個實驗都不用漏斗，
故答案為：AC；
（3）為減小實驗誤差，提高實驗結果的準確度，要重復實驗操作1～2，取平均值，
故答案為：減小誤差，提高實驗結果的準確度；
（4）因為是返滴定法，鹽酸用量比氫氧化鈉要少，總共要平行測定2-3次，氫氧化鈉需要用60-90mL，，A肯定不夠，D太浪費，B選項鹽酸大于氫氧化鈉，顯然會造成很多鹽酸的浪費，也不能選，只能選C．
故答案為：C；
（5）反應中NaOH的物質的量為30×10^-3L×1mol/L，滴定剩余NaOH需要鹽酸的物質的量為Vx×10^-3L×1mol/L，則NH₄⁺離子的物質的量為30×10^-3L×1mol/L-Vx×10^-3L×1mol/L，則可計算出化肥中N元素的質量分數(shù)為，
故答案為：．
點評：本題考查化肥含氮量的測定，題目難度中等，本題易錯點為（4），注意鹽酸用量比氫氧化鈉要少，總共要平行測定2-3次，氫氧化鈉需要用60-90mL等問題．