题目内容

实验室常利用甲醛(HCHO)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,1 mol (CH2)6N4H与 l mol 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1.500 g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min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滴定达到终点时现象:__________________________________________________。
(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/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
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0.1010 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。

(1)①偏高    ②无影响   ③B   ④溶液由无色变为粉红(或浅红)色,且半分钟内不变色  
(2)18.85%

解析试题分析:(1)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗,否则相当于NaOH溶液被稀释,滴定消耗的体积会偏高,测得样品中氮的质量分数也将偏高。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,虽然水未倒尽,但待测液中的H+的物质的量不变,则滴定时所需NaOH标准溶液中的氢氧化钠的物质的量就不变,也就是无影响。
③定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察颜色变化,确定滴定终点。
④待测液为酸性,酚酞应为无色,当溶液转为碱性时,溶液颜色变为粉红(或浅红)。
(2)标准溶液的体积应取三次实验的平均值,首先确定滴定时所用的NaOH标准溶液为(20.01+19.99+20.00)/3mL=20.00mL,根据题意中性甲醛溶液一定是过量的,而且1.500g 铵盐 经溶解后,取了其中1/10进行滴定,即0.15g,滴定结果,溶液中含有H+(含(CH26N4H+)共0.02L×0.1010mol/L=0.00202mol,根据4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH26N4H+,每生成4molH+(含(CH26N4H+),会消耗NH4+4mol,所以共消耗NH4+0.00202mol,其中含氮元素0.00202mol×14g/mol=0.02828g所以氮的质量分数为0.02828/0.15×100%=18.85%
考点:物质含量的测定,酸碱中和滴定

练习册系列答案
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作为高中生,学会利用我们课堂上学到的知识来解决生活中的一些问题,是我们学习的重要目的之一。重庆一中某化学实验兴趣小组,一行四人,利用实验室老师提供的基本仪器和药品,自行购置了鸡蛋,食醋等生活用品,进行了如下探究。
I. 甲同学老家在山西,对儿时在家乡品尝到的山西老陈醋的滋味记忆犹新,跟随父母来到重庆后,总是觉得超市买到的醋不如儿时的味道,查阅相关资料后,得知以下信息:
①醋分两种,酿造醋和配制醋。正宗的老陈醋必须经长久时间酿造才得此美味,市场上多充斥着工业醋酸加水勾兑的配制醋。
②酿造醋国家标准为醋酸含量必须大于3.50 g/100mL,而配制醋国家标准仅为1.50 g~3.50g/100mL。
③在老师的帮助下,测定了超市购买的食醋中,醋酸的物质的量浓度为0.75mol/L。
(1)请帮助张同学计算从超市购买的食醋中醋酸含量为_______g/100mL,属于____________醋(填“酿造”或“配制”)。(提示:醋酸摩尔质量为60g/mol)
(2)请写出醋酸与鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)反应的离子方程式_______________________________。
II. 下图是重庆一中化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。乙同学现用该浓盐酸配100mL1mol/L的稀盐酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平;⑦玻璃棒。请回答下列问题:

(1)配制稀盐酸时,还缺少的仪器有                   
(2)经计算,配制100mL1mol/L的稀盐酸需要用量筒量取上述浓盐酸的体积为     mL(保留小数点后一位);
(3)对所配制的稀盐酸进行测定,发现其浓度小于1mol/L,引起误差的原因可能是            

A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
III. 丙同学对课堂上学到的胶体的相关知识产生了浓厚兴趣。
(1)他利用买来的鸡蛋的蛋清配制成溶液,用激光笔照射溶液,发现一条光束穿过鸡蛋清溶液,此现象称为____________________。
(2)他将乙同学配制好的盐酸溶液加入到鸡蛋清溶液中,发现出现絮状沉淀,此现象称为_________。
IV. 丁同学试图测定CO2的相对分子质量。
①利用丙同学用完后剩下的鸡蛋壳和乙同学配制好的稀盐酸溶液制备CO2
②查询相关书籍后,设计了如下装置:

(1)B装置在此处____必要(填写“有”、“无”)请简述原因_________________________________。
(2)A装置中的饱和NaHCO3溶液可以吸收______________。
(3)实验前测得C装置(含水)重量为50.00g,实验完毕后C装置(含水)重量为40.02g,D中量筒读数为10.0 mL,已知H2密度为0.09g/L(以上数据均已折合为标况下数值),请根据以上数据,计算CO2的相对分子质量为____________(保留小数点后一位)。

实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:计算→称量→溶解→(冷却后)转移→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→                            →将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
②称量     g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、                
(2)取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:

实验编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)
滴定完成时, NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液的体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
 
①滴定达到终点的标志是                                                
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约                    (保留两位有效数字)。
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     (选择甲、乙、丙之一),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

④ 在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有:         
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.滴定过程中,有少量标准液溅出锥形瓶外。
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失

实验室需要0.2mol/L CuSO4溶液250ml,实验室可提供配制溶液的试剂有:①蓝色胆矾晶体(CuSO4·5H2O) ②4mol/L CuSO4溶液
(1)无论采用何种试剂进行配制,实验必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,至少还需要的一种仪器是________,在使用该仪器前必须进行的操作是              
(2)若用胆矾晶体进行配制,需用托盘天平称取CuSO4· 5H2O的质量为________g;如果用4mol/L的CuSO4溶液稀释配制,需用量筒量取___________ml4mol/L CuSO4溶液。
(3)实验室用4mol/L的硫酸铜溶液稀释配制溶液所需的实验步骤有:
其中正确的操作顺序为                             
①往烧杯中加入约100ml水进行初步稀释,冷却至室温
②用量筒量取一定体积4mol/L 的硫酸铜溶液于一烧杯中
③计算所需4mol/L 硫酸铜溶液的体积
④将溶液颠倒摇匀后转存于试剂瓶
⑤加水至液面离容量瓶1-2cm处改用胶头滴管进行定容
⑥洗涤烧杯和玻璃棒2-3次并将洗涤液注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
⑦将溶液转移入容量瓶
(4)配制溶液过程中,如果出现以下情况,对结果有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线           
B.定容时俯视刻度线                
C.容量瓶未干燥即用来配制溶液             
(5)实验过程中用到蒸馏水。如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图。图中的两处明显的错误是 ______________________________;_______________________________。实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量___         ____,其作用是防止暴沸。

过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还 可以作为鱼池增氧剂。査阅文献:过氧化钙的制备方法一般有两种方案。利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应或者利用Ca(OH)2的NH4Cl溶液与H2O2反应,均可得到CaO2·8H2O沉淀。已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,在60℃下烘0.5小时可形成CaO2·2H2O,再在 140℃下烘0.5小时,得无水CaO2。加热至350℃左右开始分解放出氧气。
已知某化工厂生产过氧化钙的主要工艺流程如下:

某化学实验小组在实验室中模拟上述流程制得产品并测定其中CaO2的含量。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是:                                    。
(2)检验“水洗”是否合格的方法是:                                。
(3)沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右,其可能的原因分析:
①该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O产率;
②                                                   。
(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
笫一步:准确称取a  g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体, 再滴入少量2mol/L的硫酸溶液,充分反应。
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,记录数据,再重复上述测定步骤一、二、三两次,得出三次平均消耗Na2S2O3溶液体枳为VmL
【已知:I2+2S2O32—=2I+ S4O62—
①上述第三步滴定至终点,现象为                                                。
②CaO2的质量分数为               (用字母表示)

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