Question

【題目】實驗室常利用甲醛法測定(NH4)2SO4樣品中氮的質量分數，其反應原理為：4NH4＋ ＋6HCHO =3H＋＋6H2O＋(CH2)6N4H＋ （滴定時，1mol(CH2)6N4H＋與 lmolH＋相當），然后用NaOH標準溶液滴定反應生成的酸。某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗：

步驟I 稱取樣品1.500 g。

步驟II 將樣品溶解后，完全轉移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。

步驟III 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20％的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入1～2滴酚酞試劑，用NaOH標準溶液滴定至終點。按上述操作方法再重復2次。根據以上步驟完成下列空白：

（1）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，再用樣品溶液洗滌，則測得樣品中氮的質量分數將_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

（2）滴定前俯視堿式滴定管讀數，滴定結束后仰視堿式滴定管讀數，則測得樣品中氮的質量分數將________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

（3）滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應觀察____________

A．滴定管內液面的變化 B．錐形瓶內溶液顏色的變化

（4）滴定達到終點時的標志是________________________________________。

（5）滴定結果如下表所示：

滴定 次數	待測溶液的體積/mL	標準溶液的體積/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標準溶液的濃度為0.1000 mol·L－1，則該樣品中氮的質量分數為___________。

Answer 1

【答案】 偏高 偏高 B 溶液由無色變為粉紅(或淺紅)，且半分鐘內不褪色 18.67%

【解析】(1)錐形瓶用蒸餾水洗滌后，再用樣品溶液洗滌，導致取用的樣品的量偏多，滴定消耗的標準溶液偏多，根據c(待測)= ，c(待測)偏高，故答案為：偏高；

(2)滴定前俯視堿式滴定管讀數，滴定結束后仰視堿式滴定管讀數，導致標準溶液的體積偏大，根據c(待測)= ，c(待測)偏高，故答案為：偏高；

(3)滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應注意觀察錐形瓶內溶液顏色變化，確定滴定終點，故答案為：B；

(4)待測液為酸性，酚酞應為無色，當溶液轉為堿性時，溶液顏色變為粉紅(或淺紅)，故答案為：溶液由無色變為粉紅(或淺紅)，且半分鐘內不褪色；

(5)標準溶液的體積應取三次實驗的平均值，首先確定滴定時所用的NaOH標準溶液為mL=20.00mL，根據題意中性甲醛溶液一定是過量的，而且1.500g 銨鹽經溶解后，取了其中進行滴定，即0.15g，滴定后溶液中含有H+(含(CH2)6N4H+)共0.02L×0.1000mol/L=0.00200mol，根據4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH2)6N4H+，每生成4molH+(含(CH2)6N4H+)，會消耗NH4+4mol，所以共消耗NH4+0.00200mol，其中含氮元素0.00200mol×14g/mol=0.02800g，所以氮的質量分數為×100%=18.67%，故答案為：18.67%。