题目内容
实验室常利用甲醛法测定某(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O,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①用电子天平准确称取样品1.5000g.
步骤②将样品溶解并冷却后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀.
步骤③移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛,摇匀、静置5min,加入2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定到终点.重复步骤③操作2次.
(1)根据步骤③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将
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积将
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
⑤滴定后俯视读数,测得样品中氮的质量分数将
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1000mol?L-1,则该样品中氮的质量分数为
步骤①用电子天平准确称取样品1.5000g.
步骤②将样品溶解并冷却后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀.
步骤③移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛,摇匀、静置5min,加入2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定到终点.重复步骤③操作2次.
(1)根据步骤③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将
偏高
偏高
(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标准溶液的体积将
无影响
无影响
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
B
B
.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
无
无
色变为红
红
色,半分钟内不退色.⑤滴定后俯视读数,测得样品中氮的质量分数将
偏低
偏低
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).(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 | 21.04 |
2 | 25.00 | 2.00 | 22.00 |
3 | 25.00 | 0.20 | 20.21 |
18.68%
18.68%
.(保留两位小数)分析:(1)①滴定管中未用标准液润洗,直接加入标准液会稀释溶液浓度减小;
②锥形瓶内水对滴定结果无影响;
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化;
④氢氧化钠滴定酸溶液,酚酞颜色变化为无色变化为红色;
⑤俯视滴定管读出的消耗标准液体积增大,氢离子物质的量增大,含氮质量分数减小;
(2)依据滴定前后消耗氢氧化钠溶液的体积金属平均值,结合酸碱反应定量关系计算得到.
②锥形瓶内水对滴定结果无影响;
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化;
④氢氧化钠滴定酸溶液,酚酞颜色变化为无色变化为红色;
⑤俯视滴定管读出的消耗标准液体积增大,氢离子物质的量增大,含氮质量分数减小;
(2)依据滴定前后消耗氢氧化钠溶液的体积金属平均值,结合酸碱反应定量关系计算得到.
解答:解:(1)①滴定管中未用标准液润洗,直接加入标准液会稀释溶液浓度减小,消耗标准液体积增大,氢离子物质的量增大,4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O,反应可知测定氮元素含量偏高,故答案为:偏高;
②锥形瓶内水对滴定结果无影响,故答案为:无影响;
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化,故选B.
④氢氧化钠滴定酸溶液,酚酞颜色变化为无色变化为红色,故答案为:无;红;
⑤俯视滴定管读出的消耗标准液体积减小,氢离子物质的量减小,4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O反应定量关系可知含氮质量分数减小,测定结果偏低,
故答案为:偏低;
(2)样品1.5000g,反应为4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O,消耗氢离子的物质的量和氮元素物质的量相同,依据图表数据分析可知,三次实验中平均消耗氢氧化钠溶液体积=
=20.01ml;
氢离子物质的量=氢氧化钠物质的量=0.1000mol?L-1×20.01ml×10-3L/ml=2.001×10-3mol;
250ml溶液中氮元素物质的量和氢离子物质的量相同,该样品中氮的质量分数=
×100%=18.68%,故答案为:18.68%.
②锥形瓶内水对滴定结果无影响,故答案为:无影响;
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化,故选B.
④氢氧化钠滴定酸溶液,酚酞颜色变化为无色变化为红色,故答案为:无;红;
⑤俯视滴定管读出的消耗标准液体积减小,氢离子物质的量减小,4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O反应定量关系可知含氮质量分数减小,测定结果偏低,
故答案为:偏低;
(2)样品1.5000g,反应为4NH4++6HCHO═4H++(CH2)6N4+6H2O,消耗氢离子的物质的量和氮元素物质的量相同,依据图表数据分析可知,三次实验中平均消耗氢氧化钠溶液体积=
21.04-1.02+22.00-2.00+20.21-0.20 |
3 |
氢离子物质的量=氢氧化钠物质的量=0.1000mol?L-1×20.01ml×10-3L/ml=2.001×10-3mol;
250ml溶液中氮元素物质的量和氢离子物质的量相同,该样品中氮的质量分数=
2.001×10-3mol×14g/mol×10 |
1.5000g |
点评:本题考查了物质性质的实验探究实验设计和分析判断,中和滴定实验的步骤和操作方法,中和滴定计算应用,题目难度中等.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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