Question

實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)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⁺[酸堿中和滴定時(shí)，1mol （CH₂）₆N₄H⁺與 l mol 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(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟I　稱取樣品1.500g．
步驟 II　將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容，充分搖勻．
步驟 III　移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5min后，加入1～2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)．按上述操作方法再重復(fù)2次．
請(qǐng)根據(jù)步驟 III回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)用的是50ml滴定管，如果液面處的讀數(shù)是aml，則滴定管中液體的體積______（填代號(hào)）
A．是a ml　　 B．是（50-a）ml　　C．一定大于a ml　　D．一定大于（50-a）ml
（2）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)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(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察______，滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)為：______．
（4）滴定結(jié)果如表所示：

滴定 次數(shù)]	待測(cè)溶液的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/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標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010mol?L^-1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．

Answer 1

解：（1）液面處的讀數(shù)是aml，則有讀數(shù)部分的液體體積為（50-a）mL，滴定管下端有一定沒有刻度，滴定管內(nèi)液體的體積大于（50-a）mL，
故答案為：D；
（2）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，雖然水未倒盡，但待測(cè)液中的H⁺的物質(zhì)的量不變，則滴定時(shí)所需NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氫氧化鈉的物質(zhì)的量就不變，不影響氫氧化鈉溶液的體積，
故答案為：無影響；
（3）滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)注意觀察錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化，確定滴定終點(diǎn)；
待測(cè)液為酸性，酚酞應(yīng)為無色，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)為堿性時(shí)，溶液顏色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)終點(diǎn)，
故答案為：錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化；溶液剛好由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色
（4）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值為=20.00mL，
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(jìn)行滴定，即0.15g，
滴定結(jié)果，溶液中含有H⁺[含（CH₂）₆N₄H⁺]共0.02L×0.1010mol/L=0.00202mol
根據(jù)方程式可知每生成4molH⁺[含（CH₂）₆N₄H⁺]會(huì)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×100%=18.85%，
故答案為：18.85%．
分析：（1）液面處的讀數(shù)是aml，則有讀數(shù)部分的液體體積為（50-a）mL，滴定管下端有一定沒有刻度，滴定管內(nèi)液體的體積大于（50-a）mL；
（2）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，雖然水未倒盡，但待測(cè)液中的H⁺的物質(zhì)的量不變，則滴定時(shí)所需NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氫氧化鈉的物質(zhì)的量就不變，不影響氫氧化鈉溶液的體積；
（3）滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)注意觀察顏色變化，確定滴定終點(diǎn)；
待測(cè)液為酸性，酚酞應(yīng)為無色，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)為堿性時(shí)，溶液顏色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)終點(diǎn)；
（4）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值，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(jìn)行滴定，即0.15g，根據(jù)n=cV計(jì)算消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算H⁺[含（CH₂）₆N₄H⁺]的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式可知每生成4molH⁺[含（CH₂）₆N₄H⁺]會(huì)消耗NH₄⁺4mol，據(jù)此計(jì)算銨根離子物質(zhì)的量，再計(jì)算氮元素的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算解答．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了中和滴定實(shí)驗(yàn)的原理以及操作步驟、對(duì)數(shù)據(jù)的處理、儀器結(jié)構(gòu)等，難度中等，掌握滴定原理是關(guān)鍵，注意根據(jù)氫氧化鈉計(jì)算銨根離子的物質(zhì)的量，計(jì)算氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為易錯(cuò)點(diǎn)．