实验室常利用甲醛法测定（NH4）2SO4样品中氮的质量分数，其反应

问题填空题

实验室常利用甲醛法测定（NH₄）₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺[滴定时，1mol（CH₂）₆N₄H⁺与1molH⁺相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸．某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：

步骤I：称取样品1.500g．

步骤Ⅱ：将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．

步骤Ⅲ：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点．按上述操作方法再重复2次．

（1）根据步骤Ⅲ填空：

①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察______．

A、滴定管内液面的变化　　　　B、锥形瓶内溶液颜色的变化

④滴定达到终点时，酚酞指示剂由______色变成______色．

（2）滴定结果如下表所示：

若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol•L^-1，则该样品中氮的质量分数为______．

答案

（1）①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗，否则相当于NaOH溶液被稀释，滴定消耗的体积会偏高，测得样品中氮的质量分数也将偏高，

故答案为：偏高；

②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，虽然水未倒尽，但待测液中的H⁺的物质的量不变，则滴定时所需NaOH标准溶液中的氢氧化钠的物质的量就不变，也就是无影响，

故答案为：无影响；

③定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察颜色变化，确定滴定终点，故答案为：B；

④待测液为酸性，酚酞应为无色，当溶液转为碱性时，溶液颜色变为粉红（或浅红），故答案为：浅红；

（2）标准溶液的体积应取三次实验的平均值，

首先确定滴定时所用的NaOH标准溶液为

20.01+19.99+20.00

mL=20.00mL，

根据题意中性甲醛溶液一定是过量的，而且1.500g 铵盐经溶解后，取了其中

进行滴定，即0.15g，

滴定结果，溶液中含有H⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺）共0.02L××0.1010mol/L=0.00202mol，

根据4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺，每生成4molH⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺），会消耗NH₄⁺4mol，

所以共消耗NH₄⁺0.00202mol，

其中含氮元素0.00202mol×14g/mol=0.02828g

所以氮的质量分数为

0.02828

0.15

×100%=18.85%，

故答案为：18.85%．