Question

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）6N

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，1mol（CH2）6N4H+与1mol 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1.5g．步骤Ⅱ将样品溶解在250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．步骤Ⅲ移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5min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）上述操作步骤Ⅱ是否正确______（填“是”或“否”）；若不正确，请改正______．（若正确，此空不填）（2）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，溶液最终变成______色．（3）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 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 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 0mol/L，则该样品中氮的质量分数为______．

Answer 1

（1）操作步骤Ⅱ不正确，不能在容量瓶中溶解固体，所以应该先把样品溶解在小烧杯中，冷却后再转入容量瓶，故答案为：否；把样品溶解在小烧杯中，冷却后再转入容量瓶；
（2）①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后需要再用NaOH溶液润洗，否则相当于NaOH溶液被稀释，滴定消耗的体积会偏高，测得样品中氮的质量分数也将偏高，
故答案为：偏高；
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，虽然水未倒尽，但待测液中的H⁺的物质的量不变，则滴定时所需NaOH标准溶液中的氢氧化钠的物质的量就不变，也就是无影响，
故答案为：无影响；
③定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察颜色变化，确定滴定终点，故答案为：B；
④待测液为酸性，酚酞应为无色，当溶液转为碱性时，溶液颜色变为粉红（或浅红），故答案为：浅红；
（3）标准溶液的体积应取三次实验的平均值，
首先确定滴定时所用的NaOH标准溶液为

20.01+19.99+20.00

3

mL=20.00mL，
根据题意中性甲醛溶液一定是过量的，而且1.500g 铵盐 经溶解后，取了其中

1

10

进行滴定，即0.15g，
滴定结果，溶液中含有H⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺）共0.02L××0.1010mol/L=0.00202mol，
根据4NH₄⁺+6HCHO═3H⁺+6H₂O+（CH₂）₆N₄H⁺，每生成4molH⁺（含（CH₂）₆N₄H⁺），会消耗NH₄⁺4mol，
所以共消耗NH₄⁺0.00202mol，
其中含氮元素0.00202mol×14g/mol=0.02828g
所以氮的质量分数为

0.02828

0.15

×100%=18.85%，
故答案为：18.85%．