Question

【题目】（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：Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黄色）+2H+。请回答下列问题：

⑴在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体，滴加足量浓K0H溶液，振荡、微热，观察到的主要现象是________。

⑵为探究(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量为252 g/mol)的分解产物，按下图连接好装置，在A中加入5.040 g样品进行实验。

①仪器C的名称是______________。

②连接好装置，点燃酒精灯之前，需进行的必要操作是_________________________。

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中残留物为Cr2O3、B中质量的变化为1.44 g，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（杂质不发生反应），其反应原理为 2Ba2++Cr2O72- + H2O = 2BaCrO 4↓+2H+、4NH4++6HCHO = 3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时，1 mo1 (CH2)6N4H+ 与 1 mo1 H+ 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5.600 g，配成500 mL溶液，移取25.00 mL样品溶液于 250 mL锥形瓶中，用氯化钡溶液使Cr2O72-完全沉淀后，加入10 mL 20.00 mol·L－1的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入12滴酚酞试液，用0.200 mo1 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Na0H标准溶液体积的平均值为20.00 mL。

①若滴定终点时，仰视读数，则测定结果__________(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 1

【答案】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 ①（球形）干燥管 ②检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽 ③将A中分解产生的气体全部赶入B中，防止产生实验误差 ④(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加热） 偏大 10.00%

【解析】

（1）(NH4)2Cr2O7固体和浓K0H溶液反应，生成氨气，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黄色）+2H+，在碱性条件下平衡正向移动；

（2）A中(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加热），B中吸收生成的水，C防止空气中水蒸气影响实验，

①仪器C的名称是（球形）干燥管；

②检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽。

③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；

④根据产物和水的质量计算；

(3)①若滴定终点时，仰视读数，读出的NaOH溶液的体积偏大，则测定结果偏大。

②根据关系式4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N计算。

（1）(NH4)2Cr2O7固体和浓K0H溶液反应，生成氨气，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黄色）+2H+，在碱性条件下平衡正向移动，观察到的现象为：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；

（2）①仪器C的名称是（球形）干燥管；

②检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽，以免影响实验结果。

③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；

④根据产物和水的质量计算

(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量为252 g/mol)，5.040 g样品的物质的量为5.040 g/252 g/mol=0.02mol，分解产生的水：1.44 g/18g·mol－1=0.08mol，观察到D中溶液不变色，同时测得A中残留物为Cr2O3、生成氮气, 反应方程式为(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。

（3）①若滴定终点时，仰视读数，读出的NaOH溶液的体积偏大，则测定结果偏大。

②4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N

4 2

0.200 mo1 L-1×0.020L 0.002mol

滴定计算得该样品中氮的质量分数为(0.002mol×14g·mol－1×500mL)/(25mL×5.600 g)=0.1,该样品中氮的质量分数为10%.