Question

16．實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定某（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH${\;}_{4}^{+}$+6HCHO=4H⁺+（CH₂）6N₄+6H₂O，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1．用電子天平準(zhǔn)確稱取樣品1.5000g．
步驟2．將樣品溶解并冷卻后，完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容，充分搖勻．
步驟3．移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，加入10mL20%的中性甲醛，搖勻、靜置5min，加入2滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到終點(diǎn)．重復(fù)步驟③操作2次．
（1）根據(jù)步驟3填空：
①下列操作可導(dǎo)致結(jié)果偏高的是BC．
A．讀取滴定終點(diǎn)時(shí)NaOH溶液的體積時(shí)俯視刻度線
B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡
C．盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管裝液前用蒸餾水潤(rùn)洗過(guò)，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗
D．滴加NaOH溶液過(guò)快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立刻停止滴定
②滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察．
A．滴定管內(nèi)液面的變化
B．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化
③滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，溶液由無(wú)色色變?yōu)榉奂t（或淺紅）色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
④配制樣品溶液及滴定實(shí)驗(yàn)中所需的玻璃儀器除燒杯、250mL容量瓶、錐形瓶、量筒、滴定管外，還有玻璃棒、膠頭滴管．（填儀器名稱）
（2）滴定結(jié)果如下表所示：

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.04
2	25.00	1.00	21.00
3	25.00	1.20	21.21

若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1000mol•L^-1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.76%．（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）①A．讀取滴定終點(diǎn)時(shí)NaOH溶液的體積時(shí)俯視刻度線，讀取的氫氧化鈉溶液的體積偏��；
B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏大；
C．盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管裝液前用蒸餾水潤(rùn)洗過(guò)，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏小，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏大；
D．滴加NaOH溶液過(guò)快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立刻停止滴定，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏小；
②滴定時(shí)眼睛應(yīng)注意注意觀察顏色變化，以確定終點(diǎn)；
③根據(jù)酚酞的變色范圍確定滴定終點(diǎn)時(shí)顏色變化；
④配制樣品溶液及滴定實(shí)驗(yàn)中所需的玻璃儀器除燒杯、250mL容量瓶、錐形瓶、量筒、滴定管、玻璃棒、膠頭滴管；
（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值，計(jì)算出溶液中H⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式可知（CH₂）₆N₄H⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）①A．讀取滴定終點(diǎn)時(shí)NaOH溶液的體積時(shí)俯視刻度線，讀取的氫氧化鈉溶液的體積偏小，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得的（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低；
B．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得的（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高；
C．盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管裝液前用蒸餾水潤(rùn)洗過(guò)，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏小，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得的（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高；
D．滴加NaOH溶液過(guò)快，未充分振蕩，剛看到溶液變色，立刻停止滴定，導(dǎo)致用去的氫氧化鈉溶液的體積偏小，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算得的（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，
故選BC；
②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)，故答案為：B；
③待測(cè)液為酸性，酚酞應(yīng)為無(wú)色，當(dāng)溶液轉(zhuǎn)為堿性時(shí)，溶液顏色變?yōu)榉奂t（或淺紅），最后一滴NaOH溶液滴下，溶液由無(wú)色到粉紅（或淺紅），且半分鐘內(nèi)不變色，
故答案為：無(wú)色；粉紅（或淺紅）；
④配制樣品溶液及滴定實(shí)驗(yàn)中所需的玻璃儀器除燒杯、250mL容量瓶、錐形瓶、量筒、滴定管、玻璃棒、膠頭滴管，
故答案為：玻璃棒、膠頭滴管；
（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值，
首先確定滴定時(shí)所用的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為$\frac{20.02+20.00+20.01}{3}$mL=20.01mL，
根據(jù)題意中性甲醛溶液一定是過(guò)量的，而且1.500g 銨鹽 經(jīng)溶解后，取了其中$\frac{1}{10}$進(jìn)行滴定，即0.15g，
滴定結(jié)果，溶液中含有H⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺）共0.0201L×0.1000mol/L=0.00201mol，
根據(jù)4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺，每生成4molH⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺），會(huì)消耗NH₄⁺4mol，
所以共消耗NH₄⁺0.00201mol，
其中含氮元素0.00201mol×14g/mol=0.02814g
所以氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.02814g}{0.15g}$×100%=18.76%，
故答案為：18.76%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的含量的測(cè)定，側(cè)重于中和滴定的考查，注重于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析能力和�?jì)算能力的綜合考查，為考試高頻考點(diǎn)，題目難度不大．