Question

硫酸鎳銨[(NH₄)_xNi_y(SO₄)_m·nH₂O]可用于電鍍、印刷等領(lǐng)域。某同學(xué)為測(cè)定硫酸鎳銨的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①準(zhǔn)確稱(chēng)取2. 3350 g 樣品，配制成100. 00 mL 溶液A；②準(zhǔn)確量取25. 00 mL 溶液A，用0. 04000 mol·L^-1 的EDTA(Na₂H₂Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Ni^2＋(離子方程式為Ni^2＋+H₂Y^2－=NiY^2－+2H^＋ )，消耗EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液31. 25 mL；③另取25. 00 mL溶液A，加足量的NaOH 溶液并充分加熱，生成NH₃ 56. 00 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
（1）若滴定管在使用前未用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，測(cè)得的Ni^2＋含量將         (填“偏高”、或“偏低”或“不變”)。
（2）氨氣常用                  檢驗(yàn)，現(xiàn)象是                。
（3）通過(guò)計(jì)算確定銀硫酸鎳銨的化學(xué)式(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

Answer 1

（1）偏高 （2）濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 試紙顏色由紅變藍(lán)
（3）n(Ni^2＋)=" 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(SO₄^2－)=  =="2." 500×10^-3mol
m(Ni^2＋)=" 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(SO₄^2-)=" 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(SO₄^2-):n(H₂O)=" 2:1:2:10"
硫酸鎳銨的化學(xué)式為(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O

本題為一道定量分析的計(jì)算題，首先要弄清楚計(jì)算什么，怎么計(jì)算。
（1）Ni²⁺含量的測(cè)定是通過(guò)EDTA滴定法來(lái)測(cè)定的。要找到誤差分析的依據(jù)，該滴定法類(lèi)似于酸堿滴定方法。若滴定前，滴定管未用EDTA標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，則EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的濃度就會(huì)偏低，則滴定消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液的體積就會(huì)偏高，測(cè)得的Ni²⁺含量就會(huì)偏高。
（2）氨氣的檢驗(yàn)有兩種常用的方法：①濃鹽酸，具體是用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近待測(cè)氣體，若產(chǎn)生白煙，則為氨氣。②試紙法。有兩種常用的試紙，一種是濕潤(rùn)的酚酞試紙，濕潤(rùn)的酚酞試紙變紅；另一種是濕潤(rùn)的紫色（或紅色）石蕊試紙，試紙變藍(lán)。
（3）實(shí)驗(yàn)①用EDTA滴定Ni²⁺由此可以計(jì)算出原100mL溶液，即2.3350g樣品含Ni²⁺ 為
n（Ni²⁺）=0.04000×31.25×10^-3×4=0.005mol
實(shí)驗(yàn)②發(fā)生的反應(yīng)為：NH₄⁺+OH^-=NH₃ ↑+H₂O可得出原2.3350g樣品含NH₄⁺為
N(NH₄⁺)=n(NH₃)==0.01mol
又根據(jù)電荷守恒：n(Ni²⁺)×2 + n(NH₄⁺)×1= n(SO₄^2-)×2
即原2.3350g樣品含SO₄^2-為n(SO₄^2-)=0.01mol
綜上可以得出上述三種離子的質(zhì)量，m（Ni²⁺）=0.005×59=0.295g
M(NH₄⁺)=0.01×18=0.18g     m(SO₄^2-)=0.01×98=0.98g  
則H₂O的質(zhì)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(SO₄^2-)：n(H₂O)="0.01" ：0.005 ：0.01 ：0.05="2" ：1 ：2：10
硫酸鎳銨的化學(xué)式為(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O
【考點(diǎn)定位】本題考查定量分析實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)滴定法的理解應(yīng)用能力、知識(shí)的遷移能力和基本的計(jì)算能力。難度中檔偏上。