Question

實驗室常利用甲醛法測定（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，1mol （CH₂）₆N₄H⁺與1mol H⁺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行如下實驗：
步驟一：稱取樣品1.500g．
步驟二：將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻．
步驟三：移取25.00mL樣品溶液于錐形瓶中，加入過量的中性甲醛溶液、搖勻、靜置5min后，加入1滴--2滴酚酞試液，用0.1mol/L NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點．按上述操作方法再重復(fù)2次（甲醛不與氫氧化鈉反應(yīng)）．
（1）根據(jù)步驟三填空：
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，則測得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

（填“偏高”“偏低”或“無影響”）
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積

 

（填“偏大”“偏小”或“無影響”）
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛觀察

 

A．滴定管內(nèi)液面的變化
B．錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
④滴定達到終點時，酚酞指示劑由

 

色變成

 

色．
（2）有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下，計算（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留到小數(shù)點后二位）：

 

．

測定序號	待測溶液的體積/mL	所耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)液的體積/mL
		滴定前	滴定后
1	25.00	0.50	20.78
2	25.00	1.20	21.32

Answer 1

考點：中和滴定,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：（1）①滴定管需要要NaOH溶液潤洗，否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低，體積偏大；
②錐形瓶內(nèi)是否有水，對實驗結(jié)果無影響，可從物質(zhì)的物質(zhì)的量的角度分析；
③滴定時眼睛應(yīng)注意注意觀察顏色變化，以確定終點；
④根據(jù)酚酞的變色范圍確定滴定終點時顏色變化；
（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取兩次實驗的平均值，計算出溶液中H⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式可知（CH₂）₆N₄H⁺的物質(zhì)的量，進而確定樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后需要再用NaOH溶液潤洗，否則相當(dāng)于NaOH溶液被稀釋，滴定消耗的體積會偏高，測得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也將偏高，
故答案為：偏高；
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后，雖然水未倒盡，但待測液中的H⁺的物質(zhì)的量不變，則滴定時所需NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氫氧化鈉的物質(zhì)的量就不變，也就是無影響，
故答案為：無影響；
③定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)注意觀察顏色變化，確定滴定終點，故答案為：B；
④待測液為酸性，酚酞應(yīng)為無色，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)為堿性時，溶液顏色變?yōu)榉奂t（或淺紅），故答案為：無；淺紅；
（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取兩次實驗的平均值，
首先確定滴定時所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為

(20.78-0.50)+(21.32-1.20)

2

mL=20.20mL，
根據(jù)題意中性甲醛溶液一定是過量的，而且1.500g 銨鹽 經(jīng)溶解后，取了其中

1

10

進行滴定，即0.15g，
滴定結(jié)果，溶液中含有H⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺）共0.0202L×0.100mol/L=0.00202mol，
根據(jù)4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺，每生成4molH⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺），會消耗NH₄⁺4mol，
所以共消耗NH₄⁺0.00202mol，
其中含氮元素0.00202mol×14g/mol=0.02828g
所以氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.02828

0.15

×100%=18.85%，
故答案為：18.85%．

點評：本題考查物質(zhì)的含量的測定，側(cè)重于中和滴定原理的考查，注重于學(xué)生實驗?zāi)芰Α⒎治瞿芰�和計算能力的綜合考查，題目難度中等．