Question

碳酸氫銨、硫酸銨均是我國主要的氮肥品種，碳酸氫銨在貯存和運輸過程中容易揮發(fā)損失．為了鑒定其質(zhì)量和確定田間施用量，必須測定其含氮量．
I．某學生欲測定碳酸氫銨化肥中的含氮量，選用下列裝置通過測定生成二氧化碳的量間接測出化肥的含氮量．

（1）請選擇必要的裝置（每個裝置最多使用一次），按氣流方向連接順序為

 

組裝好裝置，連在最后的裝置起到的

 

作用．
（2）檢驗氣密性后，將樣品放入圓底燒瓶中，滴加液體．該液體最適合的是

 

．
A．稀鹽酸    B．稀硫酸    C．濃硝酸    D．氫氧化納
Ⅱ．如果氮肥中成分是硫酸銨，則可以用甲醛法測定含氮量，反應(yīng)為：2（NH₄）₂SO₄+6HCHO=（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄再將生成的酸用氫氧化鈉標準溶液滴定，從而測出氮的含量．步驟如下：
（3）用差量法稱取固體（NH₄）₂SO₄樣品0.6g于燒杯中，加蒸餾水溶解配成100mL溶液，準確量取20.00mL的待測液溶液于錐形瓶中，加入適量l8%的中性甲醛，放置5min后，加入1-2滴

 

指示劑（已知滴定終點的pH約為8.8），用濃度為0.0800mol/L氫氧純鈉標準溶液滴定至終點．再重復(fù)滴定2次，三次滴定的讀數(shù)如下表：

滴定次數(shù)	滴定前讀數(shù)（mL）	滴定后讀數(shù)（mL）
1	1.20	16.21
2	3.00	18.90
3	4.50	19.49

計算出該樣品中的氮的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
（4）在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡，滴定開始時無氣泡，則此實驗測定的含氮量比實際值

 

（填”偏大“偏小”或“無影響”）．
（5）如果測定碳酸氫銨化肥中的含氮量時，也使用甲醛法是否合理

 

（填“是”或“否”），理由是

 

．

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：I．（1）根據(jù)反應(yīng)裝置--干燥裝置--吸收裝置-尾氣處理裝置排序；空氣中的水和二氧化碳影響實驗結(jié)果；   
（2）鹽酸和硝酸都具有揮發(fā)性；
II．（3）酸式滴定管只能量取酸性溶液，堿式滴定管只能量取堿性溶液，根據(jù)溶液的酸堿性確定滴定管；根據(jù)滴定終點確定指示劑；滴定終點時溶液從無色變?yōu)闇\紅色，30s內(nèi)不褪色；
根據(jù)氫氧化鈉和硫酸銨的關(guān)系式計算硫酸銨的量，最后再計算N元素的含量；
（4）在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡，滴定開始時無氣泡，導(dǎo)致硫酸銨的測定結(jié)果偏�。�
（5）碳酸氫鈉和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水．

解答： 解：I．（1）根據(jù)反應(yīng)裝置--干燥裝置--吸收裝置-尾氣處理裝置排序，所以其排列順序是：b-e-f-h-g-c，為防止影響實驗結(jié)果，需要吸收二氧化碳和水蒸氣，故答案為：b-e-f-h-g-c；防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結(jié)果；
（2）制取二氧化碳時需要碳酸鹽和酸反應(yīng)，稀鹽酸、濃硝酸都具有揮發(fā)性，影響實驗結(jié)果，氫氧化鈉和鹽不能生成二氧化碳，故選B；
II．（3）因為滴定終點的pH約為8.8，酚酞的變色范圍是8-10，所以選取酚酞作指示劑；
2（NH₄）₂SO₄+6HCHO=（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄+6H₂O、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，所以硫酸銨和NaOH的關(guān)系式為：（NH₄）₂SO₄～2NaOH，NaOH溶液的平均體積=

(16.21-1.20)+(18.90-3.00)+(19.49-4.50)

3

mL=15.3mL，根據(jù)（NH₄）₂SO₄～2NaOH得m[（NH₄）₂SO₄]=

0.0153L×0.08mol/L

2

=0.0808g，0.6g硫酸銨中硫酸銨的質(zhì)量=0.0808g×5=0.404g，
氮元素的質(zhì)量分數(shù)=

0.404g× 28 132 ×100%

0.6g

=14%，
故答案為：酚酞；14%；
 （4）在滴定實驗結(jié)束后發(fā)現(xiàn)滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內(nèi)出現(xiàn)了氣泡，滴定開始時無氣泡，導(dǎo)致NaOH溶液的量偏小，根據(jù)（NH₄）₂SO₄---2NaOH得，導(dǎo)致測定N含量偏小，故答案為：偏��；
（5）因為氫氧化鈉除了與生成的酸反應(yīng)，還會和溶液中的碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸鈉，所以會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，故答案為：否；用氫氧化鈉標準溶液滴定時，溶液中HCO₃^-也會和氫氧化鈉中和．

點評：本題考查了物質(zhì)含量的測定，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)間的反應(yīng)結(jié)合實驗操作進行解答，此種類型的題閱讀量較大，同時考查書寫獲取信息、加工信息的能力，注意II（4）中酸堿指示劑的選取方法，注意取用的溶液為配制溶液的五分之一，不是全部溶液，為易錯點．