Question

(12分)实验室利用甲醛法测定(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：

4 ＋ 6HCHO ＝ 3H^＋ ＋ 6H₂O ＋ (CH₂)₆N₄H^＋

然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行如下实验：

[滴定时，1 mol (CH₂)₆N₄H^＋与1 mol H^＋ 相当]

步骤Ⅰ：称取样品1.500 g

步骤Ⅱ：将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀

步骤Ⅲ：移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入1-2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次

步骤Ⅳ：实验数据记录

<若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol/L>

滴定次数	待测液的体积（mL）	标准溶液的体积
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

根据上述实验步骤填空：

（1）滴定操作时，眼睛应观察                                                   

（2）滴定终点的判断方法是                                                     

（3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积      （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（4）碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分

数      （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

（5）配制样品溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、滴定管外，

还有                                  （填仪器名称）

（6）该样品中氮的质量分数为       

Answer

(1) 锥形瓶中溶液的颜色变化 (2) 当加入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，并在半分钟内不变色 (3) 无影响(4) 偏大 (5) 250 mL容量瓶、锥形瓶 (6)18.8 5﹪

【解析】

试题分析：(1) 滴定操作时，眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化。(2)滴定前溶液时酸性的，酚酞在酸性环境中是无色的，滴定后溶液时弱碱性的，此时溶液时浅红色的 ，滴定终点的判断方法是：当加入最后一滴NaOH标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，并在半分钟内不变色。 (3)滴定的原理是利用NaOH标准溶液来测定溶液中的H+的物质的量多少，锥形瓶有水不改变H+ 的物质的量，故对结果没有影响。(4) 碱式滴定管没有用NaOH标准溶液洗涤，会导致NaOH标准溶液浓度变小，用量增大，测得样品中氮的质量分 数偏大。 (5)溶液配制的时候还要用到250 mL容量瓶，滴定的时候待测液要用锥形瓶盛装，还要用到锥形瓶。(6)根据记录的数据，NaOH标准溶液的用量：第一次：20.01 mL，第二次：19.99 mL，第三次：20.00 mL，取三次的平均值为：20.00 mL，则25.00 mL待测溶液中n(H+)= n(0H-)=0.1010 mol/L×20.00 ×10-3L=2.020×10-3mol, 在根据4 NH4+＋ 6HCHO ＝ 3H＋ ＋ 6H2O ＋ (CH2)6N4H＋和1 mol和 (CH2)6N4H＋与1 mol H＋ 相当得出反应时n(NH4+)= n(H+),则配制的250 mL溶液中n(NH4+)= n(H+)=2.020×10-3mol×10=2.020×10-2mol，氮的总质量为：m=2.020×10-2mol×14g/mol=28.28×10-2g,质量分数为：28.28×10-2g÷1.5g=18.8 5﹪

考点：酸碱中和滴定的基本操作和误差分析，有关物质的量浓度的计算。