Question

【題目】（NH4)2Cr2O7可用作有機合成催化劑、媒染劑、顯影液等。某化學興趣小組對(NH4 )2Cr2O7的部分性質(zhì)及組成進行探究。

已知：Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+。請回答下列問題：

⑴在試管中加入少量(NH4)2Cr2O7固體，滴加足量濃K0H溶液，振蕩、微熱，觀察到的主要現(xiàn)象是________。

⑵為探究(NH4)2Cr2O7 (摩爾質(zhì)量為252 g/mol)的分解產(chǎn)物，按下圖連接好裝置，在A中加入5.040 g樣品進行實驗。

①儀器C的名稱是______________。

②連接好裝置，點燃酒精燈之前，需進行的必要操作是_________________________。

③反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是_______________________。

④加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，同時測得A中殘留物為Cr2O3、B中質(zhì)量的變化為1.44 g，寫出重鉻酸銨加熱分解反應的化學方程式:_________。

(3)實驗室常用甲醛法測定含(NH4)2Cr2O7的樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)（雜質(zhì)不發(fā)生反應），其反應原理為 2Ba2++Cr2O72- + H2O = 2BaCrO 4↓+2H+、4NH4++6HCHO = 3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定時，1 mo1 (CH2)6N4H+ 與 1 mo1 H+ 相當]，然后用 NaOH 標準溶液滴定反應生成的酸。

實驗步驟：稱取樣品5.600 g，配成500 mL溶液，移取25.00 mL樣品溶液于 250 mL錐形瓶中，用氯化鋇溶液使Cr2O72-完全沉淀后，加入10 mL 20.00 mol·L－1的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入12滴酚酞試液，用0.200 mo1 L-1 NaOH 標準溶液滴定至終點。重復上述操作3次，最終滴定用去Na0H標準溶液體積的平均值為20.00 mL。

①若滴定終點時，仰視讀數(shù)，則測定結果__________(填“偏大” “偏小”或“無影響”）。

②滴定計算得該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為_________。

Answer 1

【答案】固體溶解,產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體,溶液由橙色變?yōu)辄S色 ①（球形）干燥管 ②檢查裝置的氣密性后通入氮氣一段時間將裝置內(nèi)空氣排盡 ③將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實驗誤差 ④(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加熱） 偏大 10.00%

【解析】

（1）(NH4)2Cr2O7固體和濃K0H溶液反應，生成氨氣，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+，在堿性條件下平衡正向移動；

（2）A中(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加熱），B中吸收生成的水，C防止空氣中水蒸氣影響實驗，

①儀器C的名稱是（球形）干燥管；

②檢查裝置的氣密性后通入氮氣一段時間將裝置內(nèi)空氣排盡。

③反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實驗誤差；

④根據(jù)產(chǎn)物和水的質(zhì)量計算；

(3)①若滴定終點時，仰視讀數(shù)，讀出的NaOH溶液的體積偏大，則測定結果偏大。

②根據(jù)關系式4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N計算。

（1）(NH4)2Cr2O7固體和濃K0H溶液反應，生成氨氣，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+，在堿性條件下平衡正向移動，觀察到的現(xiàn)象為：固體溶解,產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體,溶液由橙色變?yōu)辄S色；

（2）①儀器C的名稱是（球形）干燥管；

②檢查裝置的氣密性后通入氮氣一段時間將裝置內(nèi)空氣排盡，以免影響實驗結果。

③反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實驗誤差；

④根據(jù)產(chǎn)物和水的質(zhì)量計算

(NH4)2Cr2O7 (摩爾質(zhì)量為252 g/mol)，5.040 g樣品的物質(zhì)的量為5.040 g/252 g/mol=0.02mol，分解產(chǎn)生的水：1.44 g/18g·mol－1=0.08mol，觀察到D中溶液不變色，同時測得A中殘留物為Cr2O3、生成氮氣, 反應方程式為(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。

（3）①若滴定終點時，仰視讀數(shù)，讀出的NaOH溶液的體積偏大，則測定結果偏大。

②4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N

4 2

0.200 mo1 L-1×0.020L 0.002mol

滴定計算得該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為(0.002mol×14g·mol－1×500mL)/(25mL×5.600 g)=0.1,該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為10%.