[题目]Ⅰ.空白实验分析是化学实验中常用的一种方法.是指在不加样品的情况下.用与测定样品相同的方法.步骤进行定量分析.把所得结果作为空白值.从样品的分析结果中扣除.这样可以消除由于试剂不纯或试剂干扰等所造成的系统误差.“凯氏定氮法是经典的测定化合物或混合物中总氮量的一种方法.某化学实验小组成员想通过“凯氏定� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】Ⅰ.空白实验分析是化学实验中常用的一种方法，是指在不加样品的情况下，用与测定样品相同的方法、步骤进行定量分析，把所得结果作为空白值，从样品的分析结果中扣除，这样可以消除由于试剂不纯或试剂干扰等所造成的系统误差。

“凯氏定氮法”是经典的测定化合物或混合物中总氮量的一种方法。某化学实验小组成员想通过“凯氏定氮法”实验测定某品牌化肥中的氮含量。

实验流程如下：

步骤：①取10.00g化肥样品溶于水，定容至100mL；

②在烧杯中加入10.00mL步骤①中得到化肥水溶液和辅助试剂，加热使其充分反应；

③反应完毕，将反应液转移到大试管中；

④按如下装置用水蒸气将NH3吹出，并用H3BO3溶液吸收（加热装置未画出）；

⑤取下锥形瓶，滴加指示剂，用0.2500mol·L－1盐酸标准液滴定；

⑥重复实验操作。

数据记录如下：

实验编号	样品和辅助试剂	消耗盐酸体积（mL）
1	10.00mL溶液、0.1g催化剂、20mL浓硫酸	33.18
2	10.00mL溶液、0.1g催化剂、20mL浓硫酸	33.70
3	10.00mL溶液、0.1g催化剂、20mL浓硫酸	33.22
4		x

请回答下列问题：

（1）滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3，反应的化学方程式为______________；H3BO3为一元弱酸，在水中发生反应H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋。室温下，pH相同的硼酸溶液、盐酸中，水的电离程度__________（填“前者大”、“后者大”或“相同”）；

（2）步骤④的实验装置中需要加热的仪器是___________（填仪器名称），长导管的作用是______________；

（3）编号为4的实验应加入的样品和辅助试剂为__________________________；

（4）计算该化肥中的氮含量为____克/每千克化肥（含x代数式表示，要求化简）。

Ⅱ.假设实验分析法也是化学实验常用的方法，以下实验研究影响化学反应速率的因素。

（1）已知KHSO3与KIO3反应的离子方程式为IO3-+3HSO3-==3SO42-+I-+3H+；一定量的KHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合，用速率检测仪检测出起始阶段速率突然增大。对其原因提出如下假设，请完成假设2。

假设1：生成的SO42-对反应起催化作用；

假设2：___________________________；

（2）请设计实验验证上述假设1，完成下表中内容。

实验步骤

预期实验现象和结论

在烧杯甲中将一定量的KHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始阶段速率v(甲)；

在烧杯乙中先加入少量______（填试剂），其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始阶段速率v(乙)。

若v(甲)< (乙)，则假设1成立

【答案】(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NH4Cl前者大圆底烧瓶作为安全管，平衡气压10.00mL蒸馏水、0.1g催化剂、20mL浓硫酸116.2-3.5x生成的I对反应起催化作用；或生成的H+对反应起催化作用K2SO4粉末或K2SO4固体

【解析】

Ⅰ.（1）硼的化合价未变化，发生类似复分解反应，反应方程式为（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NH4Cl，H3BO3为一元弱酸，在水中发生反应H3BO3+H2O[B（OH）4]-+H+。pH相同的硼酸溶液、盐酸中，由硼酸电离过程可知，硼酸结合水电离出的氢氧根离子，水电离出氢离子，促进了水的电离，而盐酸中水的电离受到抑制，故答案为：（NH4）2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NH4Cl；前者大；

（2）加热圆底烧瓶产生水蒸气，进入试管中将生成的氨气吹出；加热产生水蒸气，装置内压强增加，长导管防止装置中压力过大而发生危险，冷却时防止发生倒吸，起安全管作用，故答案为：圆底烧瓶；防止装置中压力过大而发生危险，防止冷却时发生倒吸；

（3）依据编号1、2、3分析可知编号为4的实验应加入的样品和辅助试剂为10.00mL蒸馏水、0.1g催化剂、20mL浓硫酸，空白、等量对照使用目的是消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差，故答案为：10.00mL蒸馏水、0.1g催化剂、20mL浓硫酸；

（4）第2组实验数据偏差较大，为离群值，应舍弃，则盐酸的体积为（-x）ml=（33.20-x）ml，由反应过程中的氮元素质量守恒可得关系式：2N～（NH4）2B4O7～2HCl，化肥样品中含氮元素的质量：（33.20-x）×10-3×0.2500×14×g，则该化肥中的氮含量为（33.20-x）×10-3×0.2500×14××g/Kg=116.2-3.5x g/Kg，故答案为：116.2-3.5x。

Ⅱ. （1）根据影响反应速率的外界因素有浓度、温度、催化剂等加以假设，而在本实验中可能的原因为反应生成的I-对反应起催化作用，I-浓度越大反应速率越快或者反应生成的H+对反应起催化作用，H+浓度越大反应速率越快或者是反应放热，随着反应的进行，温度升高，反应速率加快，故答案为：反应生成的I-对反应起催化作用（或反应生成的H+对反应起催化作用）；

（2）设计实验是为了验证上述假设1，则应控制甲、乙两烧杯中的SO42-浓度不同，故需要在乙烧杯中加入少量K2SO4粉末，故答案为：K2SO4粉末或K2SO4固体。

练习册系列答案

化学反应	焓变	平衡常数	温度/℃
化学反应	焓变	平衡常数	500	700	800
①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)	ΔH1	K1	2.5	0.34	0.15
②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)	ΔH2	K2	1.0	1.70	2.52
③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)	ΔH3	K3