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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:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 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,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0.101 0 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无 粉红(或浅红) (2)18.85%

解析 (1)①碱式滴定管洗净后未用标准液润洗直接加入NaOH标准液,相当于使标准液变稀,使测定结果偏高;②锥形瓶洗涤后水未倒尽,对消耗标准液的体积无影响;③滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化;④酚酞遇酸性物质显无色,遇碱性物质显粉红色(或红色),故终点时应由无色变粉红色。

(2)根据题给信息可以推断n(N)=n(NH)=n(NaOH),根据三次滴定所用NaOH溶液的体积平均应为20.00 mL,所以n(N)=0.101 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.002 02 mol,样品中氮的质量分数为×100%=18.85%。


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