Question

硫酸镍铵[(NH₄)_xNi_y(SO₄)_m·nH₂O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：①准确称取2. 3350 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A；②准确量取25. 00 mL 溶液A，用0. 04000 mol·L^-1 的EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Ni^2＋(离子方程式为Ni^2＋+H₂Y^2－=NiY^2－+2H^＋ )，消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL；③另取25. 00 mL溶液A，加足量的NaOH 溶液并充分加热，生成NH₃ 56. 00 mL(标准状况)。
（1）若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗，测得的Ni^2＋含量将         (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
（2）氨气常用                  检验，现象是                。
（3）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。

Answer 1

（1）偏高 （2）湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
（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"
硫酸镍铵的化学式为(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O

本题为一道定量分析的计算题，首先要弄清楚计算什么，怎么计算。
（1）Ni²⁺含量的测定是通过EDTA滴定法来测定的。要找到误差分析的依据，该滴定法类似于酸碱滴定方法。若滴定前，滴定管未用EDTA标准液润洗，则EDTA标准液的浓度就会偏低，则滴定消耗的EDTA标准液的体积就会偏高，测得的Ni²⁺含量就会偏高。
（2）氨气的检验有两种常用的方法：①浓盐酸，具体是用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近待测气体，若产生白烟，则为氨气。②试纸法。有两种常用的试纸，一种是湿润的酚酞试纸，湿润的酚酞试纸变红；另一种是湿润的紫色（或红色）石蕊试纸，试纸变蓝。
（3）实验①用EDTA滴定Ni²⁺由此可以计算出原100mL溶液，即2.3350g样品含Ni²⁺ 为
n（Ni²⁺）=0.04000×31.25×10^-3×4=0.005mol
实验②发生的反应为：NH₄⁺+OH^-=NH₃ ↑+H₂O可得出原2.3350g样品含NH₄⁺为
N(NH₄⁺)=n(NH₃)==0.01mol
又根据电荷守恒：n(Ni²⁺)×2 + n(NH₄⁺)×1= n(SO₄^2-)×2
即原2.3350g样品含SO₄^2-为n(SO₄^2-)=0.01mol
综上可以得出上述三种离子的质量，m（Ni²⁺）=0.005×59=0.295g
M(NH₄⁺)=0.01×18=0.18g     m(SO₄^2-)=0.01×98=0.98g  
则H₂O的质量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
硫酸镍铵的化学式为(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O
【考点定位】本题考查定量分析实验中常见滴定法的理解应用能力、知识的迁移能力和基本的计算能力。难度中档偏上。