Question

13．甲醛是深受關(guān)注的有機(jī)化合物．甲醛含量的測定有多種方法，例如：在調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中加入甲醛水溶液，經(jīng)充分反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等，然后用已知濃度的硫酸滴定氫氧化鈉．
完成下列填空：
（1）將8.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，用濃度為1.100mol/L的硫酸滴定，至終點(diǎn)時(shí)耗用硫酸20.00mL．甲醛水溶液的濃度為5.5mol/L．
（2）上述滴定中，若滴定管規(guī)格為50mL，甲醛水溶液取樣不能超過20mL．
（3）工業(yè)甲醛含量測定的另一種方法：在甲醛水溶液中加入過氧化氫，將甲醛氧化為甲酸，然后用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定．HCHO+H₂O₂→HCOOH+H₂ONaOH+HCOOH→HCOONa+H₂O
已知H₂O₂能氧化甲酸生成二氧化碳和水．
①如果H₂O₂用量不足，會(huì)導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果偏低（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”），因?yàn)镠CHO未被完全氧化：如果H₂O₂過量，會(huì)導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果偏低（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”），因?yàn)椴糠諬COOH被氧化．
②用酚酞試液作指示劑，滴定時(shí)終點(diǎn)的顏色變化是：溶液由無色變?yōu)榧t色．
③如圖表示50mL滴定管中液面的位置，若A與C刻度間相差1mL，A處的刻度為25，滴定管中液面讀數(shù)應(yīng)為25.40mL．

Answer 1

分析 已知產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等；
（1）將8.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，得到溶液中含有NaOH，由硫酸的物質(zhì)的量可得NaOH，以此確定甲醛的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；
（2）若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應(yīng)，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質(zhì)的量，可知需要甲醛的物質(zhì)的量，結(jié)合（1）濃度，可確定體積；
（3）①如果H₂O₂用量不足，則HCHO未被完全氧化，生成HCOOH偏低，消耗的NaOH偏低，會(huì)導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果偏低，如果H₂O₂過量，導(dǎo)致部分HCOOH進(jìn)一步被氧化生成二氧化碳或碳酸，消耗氫氧化鈉偏少；
②酚酞試液遇堿性溶液變紅色，根據(jù)滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的酸堿性判斷顏色；
③滴定管的0刻度在上方，越往下讀數(shù)越大．

解答 解：產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等，
（1）n（H₂SO₄）=1.100mol/L×0.02L=0.022mol，
將8.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，得到溶液中含有NaOH，加入硫酸發(fā)生H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.044mol，
c（HCHO）=$\frac{0.044mol}{0.008L}$=5.5mol/L，
故答案為：5.5；
（2）若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應(yīng)，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.05L×1.1mol/L=0.055mol，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.11mol，
甲醛水溶液取樣不能超過的體積為 $\frac{0.11mol}{5.5mol/L}$=0.02L=20mL，
故答案為：20；
（3）①發(fā)生HCHO+H₂O₂→HCOOH+H₂O，NaOH+HCOOH→HCOONa+H₂O，關(guān)系式為HCHO～NaOH，如果H₂O₂用量不足，則HCHO未被完全氧化，生成HCOOH偏低，消耗的NaOH偏低，會(huì)導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果偏低，
如果H₂O₂過量，導(dǎo)致部分HCOOH進(jìn)一步被氧化生成二氧化碳或碳酸，二氧化碳逸出導(dǎo)致消耗氫氧化鈉偏少，
故答案為：偏低；HCHO未被完全氧化；偏低；部分HCOOH被氧化；
②甲酸與NaOH溶液完全中和時(shí)生成的甲酸鈉溶液顯堿性，則滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)榧t色，故答案為：溶液由無色變?yōu)榧t色；
③50mL滴定管中液面的位置，若A與C刻度間相差1mL，A處的刻度為25，滴定管中液面讀數(shù)應(yīng)為25.40mL，故答案為：25.40．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合性考查，以甲醛為載體綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)探究以及含量測定，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)的積極性，難度中等．