Question

(NH₄)₂Cr₂O₇可用作有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。某化学兴趣小组对(NH₄)₂Cr₂O₇的部分性质及组成进行探究。已知：Cr₂O₇^2-(橙色)+H₂O=2Cr₂O₄^2-(黄色)+2H⁺。请回答下列问题：

(1)在试管中加入少量(NH₄)₂Cr₂O₇固体，滴加足量浓KOH溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是___。

(2)为探究(NH₄)₂Cr₂O₇(摩尔质量为252g/mol)的分解产物，按如图连接好装置，在A中加入5.040g样品进行实验。

①仪器B的名称是___。

②C的作用是___。

③反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是___。

④加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，同时测得A、B中质量的变化分别为200g、1.44g，写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式：___。

(3)实验室常用甲醛法测定含(NH₄)₂Cr₂O₇的样品中氮的质量分数，其反应原理为 2Ba²⁺+Cr₂O₇^2-+H₂O=2BaCrO₄↓+2H⁺、4NH₄⁺+6HCHO=3H⁺+6H₂O+(CH₂)₆N₄H滴定时，1mo1(CH₂)N₄H⁺与1mo1H⁺相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。

实验步骤：称取样品2.800g，配成250mL溶液，移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，用氯化钡溶液使Cr₂O₇^2-完全沉淀后，加入10mL2.000 mo1⋅L^-1的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min后，加入1～2滴酚酞试液，用0.200mo1⋅L^-1 NaOH 标准溶液滴定至终点。重复上述操作3次，最终滴定用去NaOH标准溶液体积的平均值为20.00mL。

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，则滴定时用去的NaOH标准溶液的体积___(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

②滴定计算得该样品中氮的质量分数为___。

Answer

固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液由橙色变为黄色 U型干燥管 防止D中水蒸气进入B中，干扰测量生成水蒸气的质量 将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差 (NH4)2Cr2O7 Cr2O3+N2↑+4H2O 偏大 10.00%

在试管中加入少量固体，滴加足量浓KOH溶液，振荡、微热，已知：橙色黄色碱溶液中平衡正向进行，溶液显黄色，观察到的主要现象是：固体溶解；产生无色、有刺激性气味的气体；溶液由橙色变为黄色，

故答案为：固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液由橙色变为黄色；

仪器B的名称为U型干燥管，

故答案为：U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸气进入B中，干扰测量生成水蒸气的质量，

故答案为：防止D中水蒸气进入B中，干扰测量生成水蒸气的质量；

反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是：将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差，

故答案为：将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差；

摩尔质量为的分解产物，在A中加入样品，物质的量为，加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，说明无氨气体生成，生成的是氮气，时测得A、B中质量的变化分别为200g、，A中残留物为，其物质的量为B中质量的变化为，为吸收的水蒸气物质的量为，由质量守恒定律可知化学方程式为，

故答案为：；

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，相当于稀释，则滴定时用去的NaOH标准溶液的体积偏大，测定结果偏高，

故答案为：偏大；

反应原理为、滴定时，与相当，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸，设的样品物质的量为x，则沉淀生成氢离子2xmol，铵根和甲醛反应生成氢离子相当于反应生成，用标准溶液滴定至终点，重复上述操作3次，最终滴定用去NaOH标准溶液体积的平均值为，

则，解得，该样品中氮的质量分数为，

故答案为：。

【解析】

在试管中加入少量固体，滴加足量浓KOH溶液。一方面，橙色黄色碱溶液中平衡正向进行，溶液显黄色；另一方面，NH4++OH-=NH3↑+H2O，由此得出观察到的主要现象。

仪器B的名称为U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸气进入B中；

反应结束后，装置内滞留一定量的反应生成气体，需将其排出。

摩尔质量为的分解产物，在A中加入样品，物质的量为，加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，说明无氨气生成，生成的是氮气，测得A、B中质量的变化分别为200g、，可求出A中残留物的物质的量，B中质量的变化为，可求出吸收的水蒸气的物质的量，由质量守恒定律可得出化学方程式。

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，相当于稀释，则滴定时用去的NaOH标准溶液的体积偏大，由此分析结果；

反应原理为、滴定时，与相当，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸，设的样品物质的量为x，利用H++OH-=H2O的定量关系，建立等量关系式，从而求出该样品中氮的质量分数。

在试管中加入少量固体，滴加足量浓KOH溶液，振荡、微热，已知：橙色黄色碱溶液中平衡正向进行，溶液显黄色，观察到的主要现象是：固体溶解；产生无色、有刺激性气味的气体；溶液由橙色变为黄色。答案为：固体溶解，产生无色、有刺激性气味的气体，溶液由橙色变为黄色；

仪器B的名称为U型干燥管；答案为：U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸气进入B中，干扰测量生成水蒸气的质量；答案为：防止D中水蒸气进入B中，干扰测量生成水蒸气的质量；

反应结束后，依然要通一段时间的氮气的原因是：将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差；答案为：将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差；

摩尔质量为的分解产物，在A中加入样品，物质的量为，加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，说明无氨气生成，生成的是氮气，测得A、B中质量的变化分别为200g、，A中残留物为，其物质的量为0.01mol，B中质量的变化为，为吸收的水蒸气物质的量为，由质量守恒定律可知化学方程式为。答案为：；

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，相当于稀释，则滴定时用去的NaOH标准溶液的体积偏大，测定结果偏大；答案为：偏大；

反应原理为、滴定时，与相当，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸，设的样品物质的量为x，则沉淀生成氢离子2xmol，铵根和甲醛反应生成氢离子相当于反应生成，用标准溶液滴定至终点，重复上述操作3次，最终滴定用去NaOH标准溶液体积的平均值为，则，解得，该样品中氮的质量分数为。答案为：。