问题 计算题

硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:①准确称取2. 3350 g 样品,配制成100. 00 mL 溶液A;②准确量取25. 00 mL 溶液A,用0. 04000 mol·L-1 的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2(离子方程式为Ni2+H2Y2=NiY2+2H ),消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL;③另取25. 00 mL溶液A,加足量的NaOH 溶液并充分加热,生成NH3 56. 00 mL(标准状况)。

(1)若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗,测得的Ni2含量将         (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。

(2)氨气常用                  检验,现象是                

(3)通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。

答案

(1)偏高 (2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝

(3)n(Ni2)=" 0." 04000 mol·L-1×31. 25 mL×10-3L·mL-1 ="1." 250×10-3 mol

n(NH4 +)= ="2." 500×10-3 mol

n(SO42)=  =="2." 500×10-3mol

m(Ni2)=" 59" g·mol-1×1. 250×10-3 mol="0." 07375 g

m(NH4+)=" 18" g·mol-1×2. 500×10-3 mol="0." 04500 g

m(SO42-)=" 96" g·mol-1×2. 500×10-3 mol="0." 2400 g

n(H2O)=="1." 250×10-2 mol

x :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)=" 2:1:2:10"

硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O

本题为一道定量分析的计算题,首先要弄清楚计算什么,怎么计算。

(1)Ni2+含量的测定是通过EDTA滴定法来测定的。要找到误差分析的依据,该滴定法类似于酸碱滴定方法。若滴定前,滴定管未用EDTA标准液润洗,则EDTA标准液的浓度就会偏低,则滴定消耗的EDTA标准液的体积就会偏高,测得的Ni2+含量就会偏高。

(2)氨气的检验有两种常用的方法:①浓盐酸,具体是用玻璃棒蘸取浓盐酸,靠近待测气体,若产生白烟,则为氨气。②试纸法。有两种常用的试纸,一种是湿润的酚酞试纸,湿润的酚酞试纸变红;另一种是湿润的紫色(或红色)石蕊试纸,试纸变蓝。

(3)实验①用EDTA滴定Ni2+由此可以计算出原100mL溶液,即2.3350g样品含Ni2+

n(Ni2+)=0.04000×31.25×10-3×4=0.005mol

实验②发生的反应为:NH4++OH-=NH3 ↑+H2O可得出原2.3350g样品含NH4+

N(NH4+)=n(NH3)==0.01mol

又根据电荷守恒:n(Ni2+)×2 + n(NH4+)×1= n(SO42-)×2

即原2.3350g样品含SO42-为n(SO42-)=0.01mol

综上可以得出上述三种离子的质量,m(Ni2+)=0.005×59=0.295g

M(NH4+)=0.01×18=0.18g     m(SO42-)=0.01×98=0.98g  

则H2O的质量m(H2O)=2.3350-0.295-0.18-0.98=0.9g     n(H2O)=0.05mol

x:y:m:n=n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)="0.01" :0.005 :0.01 :0.05="2" :1 :2:10

硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O

【考点定位】本题考查定量分析实验中常见滴定法的理解应用能力、知识的迁移能力和基本的计算能力。难度中档偏上。

单项选择题 A3/A4型题
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