Question

(12分)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，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/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0.101 0 mol·L－1，则该样品中氮的质量分数为________。

Answer 1

(1)①偏高　②无影响　③B　④无　粉红(或浅红)
(2)18.85%

由4NH₄^＋＋6HCHO===3H^＋＋6H₂O＋(CH₂)6N₄H^＋[滴定时，1 mol(CH₂)6N₄H^＋与1 mol H^＋相当]可知，4 mol NH₄^＋与甲醛反应产生的H^＋与(CH₂)₆N₄H^＋可消耗4 mol NaOH，则消耗的NaOH的物质的量等于NH₄＋的物质的量，若碱式滴定管没有用标准溶液清洗，则NaOH溶液浓度变小，滴定时用去NaOH溶液的体积增加，计算出的NH4＋的物质的量偏大，滴定时反应的实质为H_＋＋OH_－===H₂O，是物质的量相等，所以锥形瓶中加水不会影响反应结果，滴定时锥形瓶中的溶液是由酸性变为中性，在酚酞为指示剂的情况下，溶液颜色由无色变为浅粉色。N的质量分数为
×100%，NaOH的体积利用三次测得的平均值为20.00 mL，代入上式可得结果。