Question

实验室常利用甲醛法测定(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺[滴定时，1mol （CH₂）₆N₄H⁺与1mol H⁺相当]，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了如下实验：

步骤I：称取样品1.500g．

步骤Ⅱ：将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．

步骤Ⅲ：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min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．

（1）根据步骤Ⅲ填空：

①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“偏高”、“偏低”或“无影响”）；

②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“偏高”、“偏低”或“无影响”）；

③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察_________；

A．滴定管内液面的变化    B．锥形瓶内溶液颜色的变化

④滴定达到终点时，酚酞指示剂由_________色；

（2）滴定结果如下表所示：

滴定次数	待测溶液的体积/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

若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol•L^-1，则该样品中氮的质量分数为_________。

Answer

（1）①偏高 ②无影响 ③ B ④无色变为粉红（或浅红）（2）18.85%

【解析】

试题分析：（1）①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗，否则相当于NaOH溶液被稀释，滴定消耗的体积会偏高，测得样品中氮的质量分数也将偏高；②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，虽然水未倒尽，但待测液中的H+的物质的量不变，则滴定时所需NaOH标准溶液中的氢氧化钠的物质的量就不变，也就是无影响；③定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察颜色变化，确定滴定终点，故答案为B；④待测液为酸性，酚酞应为无色，当溶液转为碱性时，溶液由无色变为粉红（或浅红）；（2）标准溶液的体积应取三次实验的平均值，首先确定滴定时所用的NaOH标准溶液为(20.01+19.99+20.00)/3mL=20.00mL，根据题意中性甲醛溶液一定是过量的，而且1.500g 铵盐 经溶解后，取了其中1/10进行滴定，即0.15g，滴定结果，溶液中含有H+（含(CH2)6N4H+）共0.02L××0.1010mol/L=0.00202mol，根据4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH2)6N4H+，每生成4molH+（含(CH2)6N4H+），会消耗NH4+4mol，所以共消耗NH4+0.00202mol，其中含氮元素0.00202mol×14g/mol=0.02828g所以氮的质量分数为0.02828g/0.15g×100%=18.85%。

考点：考查物质的含量的测定