Question

（14分）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^＋[滴定時(shí)，1 mol(CH₂)₆N₄H^＋與1 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1.5 g。
步驟Ⅱ　將樣品溶解在250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。
步驟Ⅲ　移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min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。
(1)上述操作步驟Ⅱ是否正確________(填“是”或“否”)；若不正確，請(qǐng)改正_______________________________________________。(若正確，此空不填)
(2)根據(jù)步驟Ⅲ填空：
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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________。
A．滴定管內(nèi)液面的變化
B．錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化
④滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，溶液最終變成____________色。
(3)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	21.03
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0.101 0 mol/L，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

⑴否；將樣品溶解在小燒杯中，冷卻后轉(zhuǎn)移至容量瓶中。
⑵①偏高 ②無影響 ③B ④紅色 ⒀18.85﹪

試題分析：（1）容量瓶不能直接溶解物質(zhì)配制溶液，所以操作錯(cuò)誤。應(yīng)該將樣品溶解在小燒杯中，冷卻后轉(zhuǎn)移至容量瓶中。
(2)①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后需要再用NaOH溶液潤(rùn)洗，否則相當(dāng)于NaOH溶液被稀釋，滴定消耗的體積會(huì)偏高，測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也將偏高。 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，也就是無影響。③注意觀察顏色變化，確定滴定終點(diǎn)。 ④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)榉奂t(或淺紅)。
(3)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（20.01+19.99+20.00）/3=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0.02´0.1010=0.00202mol
根據(jù)反應(yīng)式，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0.00202´14=0.02828g
所以氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02828/0.15´100%=18.85%
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（①準(zhǔn)備：洗滌→檢漏→潤(rùn)洗→注液→調(diào)液→讀數(shù)。 ②滴定：移液（放液）→滴加指示劑→滴定終點(diǎn)→讀數(shù)→重復(fù)2～3次→計(jì)算（取平均值）。