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(CH2)6N4H+)共0.02L×0.1010mol/L=0.00202mol,根据4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH2)6N4H+,每生成4molH+(含(CH2)6N4H+),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
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 |
(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
黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
Ⅰ、将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
Ⅱ、反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
|
问题讨论:
(1)I中,甲瓶内所盛试剂是____溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式为____。
(2)II中,乙瓶加入H2O2溶液时反应的离子方程式为_____________________。
(3)该黄铁矿中硫元素的质量分数为_______________________。
(4)III的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有____________________________________________。
(5)III的步骤④中,表示滴定已达终点的现象是
(6)Ⅲ的步骤④进行了三次平行实验,测得消耗KMnO4溶液体积分别为24.98mL、24.80mL、25.02mL(KMnO4被还原为Mn2+)。根据上述数据,可计算出该黄铁矿样品铁元素的质量分数为 。
下列实验方案设计中,可行的是( )
A.加稀盐酸后过滤,除去混在铜粉中的少量镁粉和铝粉 |
B.用萃取的方法分离汽油和煤油 |
C.用溶解、过滤的方法分离硝酸钾和氯化钠固体的混合物 |
D.将氢气和氧气的混合气体通过灼热的氧化铜,以除去其中的氢气 |