Question

8．實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH₄⁺+6HCHO=3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺ 滴定時(shí)，1mol（CH₂）₆N₄H⁺與lmolH⁺相當(dāng)，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸，某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：步驟I   稱(chēng)取樣品1.500g．
步驟II  將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容，充分搖勻．
步驟Ⅲ取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，加入10mL20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5min后，加入1～2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)．按上述操作方法再重復(fù)2次．
（1）根據(jù)步驟Ⅲ填空：
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）．
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)，用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積將無(wú)影響（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察B
A．滴定管內(nèi)液面的變化        B．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由無(wú)色變成紅色．
（2）滴定結(jié)果如下表所示：

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	0.20	20.20

若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010mol•L^-1則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.85%．

Answer 1

分析 （1）①滴定管中未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，直接加入標(biāo)準(zhǔn)液會(huì)稀釋溶液濃度減小；
②錐形瓶?jī)?nèi)水對(duì)滴定結(jié)果無(wú)影響；
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察錐形瓶中溶液的顏色變化，以判定滴定終點(diǎn)；
④如溶液顏色發(fā)生變化，且半分鐘內(nèi)不褪色為滴定終點(diǎn)；
（2）依據(jù)滴定前后消耗氫氧化鈉溶液的體積的平均值，結(jié)合4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O、H⁺+OH^-=H₂O計(jì)算．

解答 解：（1）①滴定管中未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，直接加入標(biāo)準(zhǔn)液會(huì)稀釋溶液濃度減小，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大，氫離子物質(zhì)的量增大，4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，反應(yīng)可知測(cè)定氮元素含量偏高，故答案為：偏高；
②錐形瓶?jī)?nèi)水對(duì)滴定結(jié)果無(wú)影響，故答案為：無(wú)影響；
③滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察錐形瓶中溶液的顏色變化，故答案為：B；
④氫氧化鈉滴定酸溶液，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞顏色變化為無(wú)色變化為紅色，半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：無(wú)；紅；
（2）樣品1.5000g，反應(yīng)為4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，消耗氫離子的物質(zhì)的量和氮元素物質(zhì)的量相同，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知，三次實(shí)驗(yàn)中消耗氫氧化鈉溶液體積分別為：20.01mL、19.99mL、20.00ml，三次均有效，氫氧化鈉溶液的平均體積為20.00mL，由酸堿中和反應(yīng)可知，氫離子物質(zhì)的量=氫氧化鈉物質(zhì)的量=0.1000mol•L^-1×20.00ml×10^-3L/ml=2.00×10^-3mol，
250mL溶液中氮元素物質(zhì)的量和氫離子物質(zhì)的量相同，該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2×1{0}^{-3}mol×14g/mol×\frac{250}{25}}{1.5000g}$×100%=18.85%，
故答案為：18.85%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量的測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、滴定操作、儀器的使用、結(jié)合反應(yīng)的計(jì)算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意�?shù)據(jù)處理及含量的計(jì)算，題目難度不大．