题目内容
已知NH4+离子与HCHO在水溶液中发生如下反应:4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O,现有一瓶失去标签的铵盐,已知其中氮元素只存在在NH4+中,为测其氮的含量,现称取2.62g样品,溶于水后加入足量甲醛配成100mL溶液,从中取出10.00mL,加适量水后滴入数滴酚酞试液,再用0.100mol/L的NaOH溶液滴定,装有氢氧化钠溶液的滴定管初读数为0.20mL,当滴到溶液出现粉红色,且在半分钟内不褪去时,末读数为19.40mL.
试计算:
(1)滴定过程中消耗氢氧化钠溶液 mL.
(2)与样品发生反应的甲醛的物质的量为 mol.
(3)该铵盐中氮的质量分数.(计算过程和结果请保留3位有效数字)
试计算:
(1)滴定过程中消耗氢氧化钠溶液
(2)与样品发生反应的甲醛的物质的量为
(3)该铵盐中氮的质量分数.(计算过程和结果请保留3位有效数字)
分析:(1)滴定过程中滴定管的末读数为19.40mL、初读数为0.20mL,二者相减可以计算出滴定过程中消耗氢氧化钠溶液的体积;
(2)根据氢氧化钠的物质的量和反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O计算出与样品发生反应的甲醛的物质的量;
(3)铵离子的物质的量等于氢离子的物质的量,即10mL溶液中含有0.00192mol铵离子,则100mL溶液中含有0.0192mol铵离子,据此计算出含有氮元素的质量及2.62g铵盐中氮的质量分数.
(2)根据氢氧化钠的物质的量和反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O计算出与样品发生反应的甲醛的物质的量;
(3)铵离子的物质的量等于氢离子的物质的量,即10mL溶液中含有0.00192mol铵离子,则100mL溶液中含有0.0192mol铵离子,据此计算出含有氮元素的质量及2.62g铵盐中氮的质量分数.
解答:解:(1)装有氢氧化钠溶液的滴定管初读数为0.20mL,末读数为19.40mL,滴定过程中消耗氢氧化钠溶液的体积为:19.40mL-0.20mL=19.20mL,
故答案为:19.20;
(2)滴定过程中消耗氢氧化钠的物质的量为:n(NaOH)=0.100mol/L×19.20×10-3L=0.00192mol,氢离子的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,即n(H+)=n(NaOH)=0.00192mol,由反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O可知,与样品发生反应的甲醛的物质的量为:n(HCHO)=
×n(H+)=0.00192mol×1.5=2.88×10-2mol,
故答案为:2.88×10-2;
(3)由反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O可知,10mL溶液中n(NH4+)=n(H+)=0.00192mol,所以2.62g样品配制的100mL溶液中含有的铵离子的物质的量为:0.00192mol×
=0.0192mol,根据质量守恒定律,样品中含有的氮元素的质量为:14g/mol×0.0192mol=0.269g,
所以样品中氮元素的质量分数为:ω(N)=
×100%≈10.3%,
答:该铵盐中氮的质量分数为10.3%.
故答案为:19.20;
(2)滴定过程中消耗氢氧化钠的物质的量为:n(NaOH)=0.100mol/L×19.20×10-3L=0.00192mol,氢离子的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,即n(H+)=n(NaOH)=0.00192mol,由反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O可知,与样品发生反应的甲醛的物质的量为:n(HCHO)=
| 6 |
| 4 |
故答案为:2.88×10-2;
(3)由反应4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O可知,10mL溶液中n(NH4+)=n(H+)=0.00192mol,所以2.62g样品配制的100mL溶液中含有的铵离子的物质的量为:0.00192mol×
| 100mL |
| 10mL |
所以样品中氮元素的质量分数为:ω(N)=
| 0.269g |
| 2.62g |
答:该铵盐中氮的质量分数为10.3%.
点评:本题考查了中和滴定简单计算、探究铵盐中氮元素的质量分数,题目难度中等,注意掌握中和滴定中数据处理方法、质量分数的计算方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识解决实际问题的能力.
练习册系列答案
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(1)对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样.若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表(H+与OH-未列出):
| 离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
| 浓度(mol/L) | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料.已知:H2(g)+
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
②洗涤含SO2的烟气,以下物质可作洗涤剂的是
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3
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