问题 实验题

(12分)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,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H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1.500 g。

步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容、充分摇匀。

步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min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:

滴定次数      待测溶液的体积/mL    标准溶液的体积/mL

滴定前刻度   滴定后刻度

1     25.00      1.02 21.03

2     25.00      2.00 21.99

3     25.00      0.20 20.20

若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为________。

答案

(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红)

(2)18.85%

由4NH4+6HCHO===3H+6H2O+(CH2)6N4H[滴定时,1 mol(CH2)6N4H与1 mol H相当]可知,4 mol NH4与甲醛反应产生的H与(CH2)6N4H可消耗4 mol NaOH,则消耗的NaOH的物质的量等于NH4+的物质的量,若碱式滴定管没有用标准溶液清洗,则NaOH溶液浓度变小,滴定时用去NaOH溶液的体积增加,计算出的NH4+的物质的量偏大,滴定时反应的实质为H+OH===H2O,是物质的量相等,所以锥形瓶中加水不会影响反应结果,滴定时锥形瓶中的溶液是由酸性变为中性,在酚酞为指示剂的情况下,溶液颜色由无色变为浅粉色。N的质量分数为

×100%,NaOH的体积利用三次测得的平均值为20.00 mL,代入上式可得结果。

单项选择题
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