Question

【題目】(NH4)2Cr2O7可用作有機合成催化劑、媒染劑、顯影液等。某化學興趣小組對(NH4)2Cr2O7的部分性質及組成進行探究。已知：Cr2O72-(橙色)+H2O=2Cr2O42-(黃色)+2H+。請回答下列問題：

(1)在試管中加入少量(NH4)2Cr2O7固體，滴加足量濃KOH溶液，振蕩、微熱，觀察到的主要現象是___。

(2)為探究(NH4)2Cr2O7(摩爾質量為252g/mol)的分解產物，按如圖連接好裝置，在A中加入5.040g樣品進行實驗。

①儀器B的名稱是___。

②C的作用是___。

③反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是___。

④加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，同時測得A、B中質量的變化分別為200g、1.44g，寫出重鉻酸銨加熱分解反應的化學方程式：___。

(3)實驗室常用甲醛法測定含(NH4)2Cr2O7的樣品中氮的質量分數，其反應原理為 2Ba2++Cr2O72-+H2O=2BaCrO4↓+2H+、4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H滴定時，1mo1(CH2)N4H+與1mo1H+相當]，然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸。

實驗步驟：稱取樣品2.800g，配成250mL溶液，移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，用氯化鋇溶液使Cr2O72-完全沉淀后，加入10mL2.000 mo1L-1的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5min后，加入1～2滴酚酞試液，用0.200mo1L-1NaOH 標準溶液滴定至終點。重復上述操作3次，最終滴定用去NaOH標準溶液體積的平均值為20.00mL。

①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，則滴定時用去的NaOH標準溶液的體積___(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

②滴定計算得該樣品中氮的質量分數為___。

Answer 1

【答案】固體溶解，產生無色、有刺激性氣味的氣體，溶液由橙色變為黃色 U型干燥管 防止D中水蒸氣進入B中，干擾測量生成水蒸氣的質量 將A中分解產生的氣體全部趕入B中，防止產生實驗誤差 (NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O 偏大 10.00%

在試管中加入少量固體，滴加足量濃KOH溶液，振蕩、微熱，已知：橙色黃色堿溶液中平衡正向進行，溶液顯黃色，觀察到的主要現象是：固體溶解；產生無色、有刺激性氣味的氣體；溶液由橙色變為黃色，

故答案為：固體溶解，產生無色、有刺激性氣味的氣體，溶液由橙色變為黃色；

儀器B的名稱為U型干燥管，

故答案為：U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸氣進入B中，干擾測量生成水蒸氣的質量，

故答案為：防止D中水蒸氣進入B中，干擾測量生成水蒸氣的質量；

反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是：將A中分解產生的氣體全部趕入B中，防止產生實驗誤差，

故答案為：將A中分解產生的氣體全部趕入B中，防止產生實驗誤差；

摩爾質量為的分解產物，在A中加入樣品，物質的量為，加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，說明無氨氣體生成，生成的是氮氣，時測得A、B中質量的變化分別為200g、，A中殘留物為，其物質的量為B中質量的變化為，為吸收的水蒸氣物質的量為，由質量守恒定律可知化學方程式為，

故答案為：；

堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，相當于稀釋，則滴定時用去的NaOH標準溶液的體積偏大，測定結果偏高，

故答案為：偏大；

反應原理為、滴定時，與相當，然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸，設的樣品物質的量為x，則沉淀生成氫離子2xmol，銨根和甲醛反應生成氫離子相當于反應生成，用標準溶液滴定至終點，重復上述操作3次，最終滴定用去NaOH標準溶液體積的平均值為，

則，解得，該樣品中氮的質量分數為，

故答案為：。

【解析】

在試管中加入少量固體，滴加足量濃KOH溶液。一方面，橙色黃色堿溶液中平衡正向進行，溶液顯黃色；另一方面，NH4++OH-=NH3↑+H2O，由此得出觀察到的主要現象。

儀器B的名稱為U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸氣進入B中；

反應結束后，裝置內滯留一定量的反應生成氣體，需將其排出。

摩爾質量為的分解產物，在A中加入樣品，物質的量為，加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，說明無氨氣生成，生成的是氮氣，測得A、B中質量的變化分別為200g、，可求出A中殘留物的物質的量，B中質量的變化為，可求出吸收的水蒸氣的物質的量，由質量守恒定律可得出化學方程式。

堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，相當于稀釋，則滴定時用去的NaOH標準溶液的體積偏大，由此分析結果；

反應原理為、滴定時，與相當，然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸，設的樣品物質的量為x，利用H++OH-=H2O的定量關系，建立等量關系式，從而求出該樣品中氮的質量分數。

在試管中加入少量固體，滴加足量濃KOH溶液，振蕩、微熱，已知：橙色黃色堿溶液中平衡正向進行，溶液顯黃色，觀察到的主要現象是：固體溶解；產生無色、有刺激性氣味的氣體；溶液由橙色變為黃色。答案為：固體溶解，產生無色、有刺激性氣味的氣體，溶液由橙色變為黃色；

儀器B的名稱為U型干燥管；答案為：U型干燥管；

的作用是防止D中水蒸氣進入B中，干擾測量生成水蒸氣的質量；答案為：防止D中水蒸氣進入B中，干擾測量生成水蒸氣的質量；

反應結束后，依然要通一段時間的氮氣的原因是：將A中分解產生的氣體全部趕入B中，防止產生實驗誤差；答案為：將A中分解產生的氣體全部趕入B中，防止產生實驗誤差；

摩爾質量為的分解產物，在A中加入樣品，物質的量為，加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，說明無氨氣生成，生成的是氮氣，測得A、B中質量的變化分別為200g、，A中殘留物為，其物質的量為0.01mol，B中質量的變化為，為吸收的水蒸氣物質的量為，由質量守恒定律可知化學方程式為。答案為：；

堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準溶液進行滴定，相當于稀釋，則滴定時用去的NaOH標準溶液的體積偏大，測定結果偏大；答案為：偏大；

反應原理為、滴定時，與相當，然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸，設的樣品物質的量為x，則沉淀生成氫離子2xmol，銨根和甲醛反應生成氫離子相當于反應生成，用標準溶液滴定至終點，重復上述操作3次，最終滴定用去NaOH標準溶液體積的平均值為，則，解得，該樣品中氮的質量分數為。答案為：。