题目内容
【题目】(1)图1表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL, 如果刻度A为4,量简中液体的体积是__________mL。
(2)图II表示50mL滴定管中液画的位置,如果液面处的读数是a ,则滴定管中液体的体积(填代号)________。
A. 是amL B.是(50-a)mL
C. 一定大于amL D.一定大于(50-a)mL
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的____________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)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10mL20%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“偏大”、“偏小”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 色变成 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0.1010mo1·L-1,则该样品中氮的质量分数为 。
【答案】(1)3.2(2)D(3)丙(4)(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无;粉红(或浅红)(2)18.85%
【解析】
试题分析:(1)量筒中刻度自上而下逐渐减小,如果刻度A为4,量简中液体的体积是3.2mL。
(2)滴定管中刻度自上而下逐渐增大,因此如果液面处的读数是a ,则滴定管中液体的体积一定大于(50-a)mL,答案选D。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的丙操作,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,没有用NaOH标准溶液润洗就直接加入NaOH标准溶液,使滴定的氢氧化钠溶液的浓度偏小,则消耗氢氧化钠标准溶液体积判断,得测得样品中(CH2)6N4H+偏多,因此结果氮的质量分数偏高;
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,由于溶液中含有的被程度的物质的物质的量不变,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积也不变,因此不会产生任何影响;
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化,故选项B正确;
④由于指示剂酚酞在酸溶液中,用已知浓度的碱滴定未知浓度的酸,因此开始溶液是无色,当滴定达到终点时,酚酞指示剂由无色变成浅红色;
(5)根据实验可知第一次实验反应消耗标准溶液的体积21.03mL-1.02mL=20.01mL;第二次实验反应消耗标准溶液的体积21.99mL-2.00mL=19.99ml;第三次实验反应消耗标准溶液的体积20.20mL-0.20mL=20.00ml;因此反应消耗标准溶液的体积是V=(20.01mL+19.99ml+20.00ml)÷3=20.00mL,根据酸、碱发生中和反应时的物质的量关系是1:1可知:c×25.00mL=0.1010 mol·L-1×20.00mL,解得c=0.0808mol/L,则250mL溶液中含有(CH2)6N4H+及H+的物质的量是0.0808mol/L×0.25L=0.0202mol,则在1.500 g样品中含NH4+的物质的量是0.0202mol,其中含有N的质量是m(N)=0.0202mol×14g/mol=0.2828g,所以N元素的质量分数是(0.2828g÷1.500 g)×100%=18.85%。