Question

4．a(chǎn) 實驗室常利用甲醛法測定（NH₄）₂SO₄樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)，其反應(yīng)原理為：4NH₄⁺+6HCHO=3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺
（滴定時，1mol （CH₂）6N₄H⁺與1mol H⁺相當），然后用NaOH標準溶液滴定反應(yīng)生成的酸．某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗：
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10mL20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5min后，加入1～2滴酚酞試液，用NaOH標準溶液滴定至終點．按上述操作方法再重復(fù)2次．
（1）根據(jù)步驟Ⅲ填空：
①選用滴定管為乙（填“甲”或“乙”）．

②堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，則測得樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)偏高（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時用去NaOH標準溶液的體積無影響（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察．
A．滴定管內(nèi)液面的變化B．錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
④滴定達到終點時，酚酞指示劑由無色變成紅色．
（2）滴定結(jié)果如下表所示：

滴定次數(shù)	待測溶液的體積/mL	標準溶液的體積
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	0.20	20.20

若NaOH標準溶液的濃度為0.1010mo1•L^-1，則該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為18.85%．
b 在測定中和熱的實驗中，下列說法正確的是A
A．使用環(huán)形玻璃棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差
B．為了準確測定反應(yīng)混合溶液的溫度，實驗中溫度計水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸
C．用0.5mol•L^-1NaOH溶液分別與0.5 mol•L^-1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測得的中和熱數(shù)值相同
D．在測定中和熱實驗中需要使用的儀器有：天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計．

Answer 1

分析 a．（1）①用NaOH標準溶液滴定至終點，滴定管盛放的是氫氧化鈉溶液，選堿式滴定管；
②滴定管中未用標準液潤洗，直接加入標準液會稀釋溶液濃度減小；錐形瓶內(nèi)水對滴定結(jié)果無影響；
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察錐形瓶中溶液的顏色變化，以判定滴定終點；
④如溶液顏色發(fā)生變化，且半分鐘內(nèi)不褪色為滴定終點；
（2）依據(jù)滴定前后消耗氫氧化鈉溶液的體積的平均值，結(jié)合4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O、H⁺+OH^-=H₂O計算；
b．A．環(huán)形玻璃棒能上下攪拌液體，且不導(dǎo)熱；
B．溫度計不能接觸燒杯底部；
C．中和熱應(yīng)用強酸和強堿的稀溶液；
D．中和熱測定的實驗需要量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒．

解答 解：a．（1）①用NaOH標準溶液滴定至終點，滴定管盛放的是氫氧化鈉溶液，選堿式滴定管，故選乙，
故答案為：乙；
②滴定管中未用標準液潤洗，直接加入標準液會稀釋溶液濃度減小，消耗標準液體積增大，氫離子物質(zhì)的量增大，4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，反應(yīng)可知測定氮元素含量偏高，錐形瓶內(nèi)水對滴定結(jié)果無影響，
故答案為：偏高；無影響；
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察錐形瓶中溶液的顏色變化，故答案為：B；
④氫氧化鈉滴定酸溶液，達到終點時，酚酞顏色變化為無色變化為紅色，半分鐘內(nèi)不褪色，故答案為：無；紅；
（2）樣品1.5000g，反應(yīng)為4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，消耗氫離子的物質(zhì)的量和氮元素物質(zhì)的量相同，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知，三次實驗中消耗氫氧化鈉溶液體積分別為：20.01mL、19.99mL、20.00ml，三次均有效，氫氧化鈉溶液的平均體積為20.00mL，由酸堿中和反應(yīng)可知，氫離子物質(zhì)的量=氫氧化鈉物質(zhì)的量=0.1000mol•L^-1×20.00ml×10^-3L/ml=2.00×10^-3mol，
250mL溶液中氮元素物質(zhì)的量和氫離子物質(zhì)的量相同，該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{2×1{0}^{-3}mol×14g/mol×\frac{250}{25}}{1.5000g}$×100%=18.85%，
故答案為：18.85%；
b．A．環(huán)形玻璃棒攪拌能加快反應(yīng)速率，減小實驗誤差，故A正確；
B．溫度計水銀球測燒杯內(nèi)的熱水的溫度，不能接觸燒杯底部接觸燒杯底部，故B錯誤；
C．醋酸是弱酸，電離吸熱，測出的中和熱數(shù)值偏小，故C錯誤；
D．中和熱測定用不到天平，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查物質(zhì)含量的測定/中和熱的測定，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、滴定操作、儀器的使用、結(jié)合反應(yīng)的計算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意�?shù)據(jù)處理及含量的計算，題目難度不大．