Question

13．甲醛是深受关注的有机化合物．甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠．
完成下列填空：
（1）将8.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100mol/L的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00mL．甲醛水溶液的浓度为5.5mol/L．
（2）上述滴定中，若滴定管规格为50mL，甲醛水溶液取样不能超过20mL．
（3）工业甲醛含量测定的另一种方法：在甲醛水溶液中加入过氧化氢，将甲醛氧化为甲酸，然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定．HCHO+H₂O₂→HCOOH+H₂ONaOH+HCOOH→HCOONa+H₂O
已知H₂O₂能氧化甲酸生成二氧化碳和水．
①如果H₂O₂用量不足，会导致甲醛含量的测定结果偏低（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），因为HCHO未被完全氧化：如果H₂O₂过量，会导致甲醛含量的测定结果偏低（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），因为部分HCOOH被氧化．
②用酚酞试液作指示剂，滴定时终点的颜色变化是：溶液由无色变为红色．
③如图表示50mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为25.40mL．

Answer 1

分析 已知产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等；
（1）将8.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，得到溶液中含有NaOH，由硫酸的物质的量可得NaOH，以此确定甲醛的物质的量，进而计算浓度；
（2）若滴定管规格为50mL，如硫酸全部反应，体积为50mL，则可知消耗硫酸的物质的量，可知需要甲醛的物质的量，结合（1）浓度，可确定体积；
（3）①如果H₂O₂用量不足，则HCHO未被完全氧化，生成HCOOH偏低，消耗的NaOH偏低，会导致甲醛含量的测定结果偏低，如果H₂O₂过量，导致部分HCOOH进一步被氧化生成二氧化碳或碳酸，消耗氢氧化钠偏少；
②酚酞试液遇碱性溶液变红色，根据滴定终点时溶液的酸碱性判断颜色；
③滴定管的0刻度在上方，越往下读数越大．

解答 解：产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，
（1）n（H₂SO₄）=1.100mol/L×0.02L=0.022mol，
将8.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，得到溶液中含有NaOH，加入硫酸发生H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，
则n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.044mol，
c（HCHO）=$\frac{0.044mol}{0.008L}$=5.5mol/L，
故答案为：5.5；
（2）若滴定管规格为50mL，如硫酸全部反应，体积为50mL，则可知消耗硫酸的物质的量为0.05L×1.1mol/L=0.055mol，
则n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.11mol，
甲醛水溶液取样不能超过的体积为 $\frac{0.11mol}{5.5mol/L}$=0.02L=20mL，
故答案为：20；
（3）①发生HCHO+H₂O₂→HCOOH+H₂O，NaOH+HCOOH→HCOONa+H₂O，关系式为HCHO～NaOH，如果H₂O₂用量不足，则HCHO未被完全氧化，生成HCOOH偏低，消耗的NaOH偏低，会导致甲醛含量的测定结果偏低，
如果H₂O₂过量，导致部分HCOOH进一步被氧化生成二氧化碳或碳酸，二氧化碳逸出导致消耗氢氧化钠偏少，
故答案为：偏低；HCHO未被完全氧化；偏低；部分HCOOH被氧化；
②甲酸与NaOH溶液完全中和时生成的甲酸钠溶液显碱性，则滴定终点时溶液由无色变为红色，故答案为：溶液由无色变为红色；
③50mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为25.40mL，故答案为：25.40．

点评 本题为综合性考查，以甲醛为载体综合考查物质的性质探究以及含量测定，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，有利于培养学生良好的科学素养，提高学习的积极性，难度中等．