Question

高中化学，按标准答案算得出来，按自己的算法做错了 为什么？

(2007年江苏10分)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 l mol 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1.500g。
　　步骤II　将样品溶解后，完全转移到250 mL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10mL20％的中性甲醛 溶液，摇匀、静置5 min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)滴定结果如下表所示：　　

　　若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·L－1则该样品中氮的质量分数为_____________
最后问答案为18。85％,按标准答案我能算出来,但像我这样算为什么不是这个答案?纠结:算出滴定中H离子和(CH2)6N4H浓度和为0.0808mol/L 根据方程式(CH2)6N4H浓度为0.0808/2=0.0202 那么氨的质量分数应为0.0202×4×14×0.035L(25ml样品加10ml甲醛)/0.15g=0.2639 这是那里错了？

Answer 1

我的计算:
用酚酞作指示剂，中和产物为六次甲基亚胺
N -----------NH4+ --------- ----OH-
1 1

1.500× x × 25/250 /14.00 = 0.1010× 20.00× 10^-3
x=18.85%
你的计算
1)H离子和(CH2)6N4H浓度和为0.0808mol/L (0.1010×20.00/25.00)----样品体积25ML

2)移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL20％的中性甲醛 溶液，
---说明样品的体积只有25.00ML ,至于加入醛的体积不计

综上: 1) 0.0808是用25mL计算的,不是35mL!!
2)若都用35ML来计算
0.1010× 20.00/35.00 × 14 ×0.035L /0.15g= 18.85%

3)用35ML来计算,虽然结果正确,但是是错误,因10ML是估量的,不是精确的量

追问

为什么 不算甲醛的体积？我是算出(CH2)6N4H的物质的量浓度，再用浓度乘以体积算出(CH2)6N4H的物质的量，又因为(CH2)6N4H里有4个N接着算出质量分数。因为(CH2)6N4H是反应物乘的体积为什么不加上甲醛的体积？

追答

移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL20％的中性甲醛 溶液

说明1）加入的试样是0.15g ，加入10mL20％的中性甲醛 溶液是为了使滴定能准确进行，就象加指示剂和中间加水一样
2）试题通过10ML这一不可靠的数字暗示不能计算甲醛的体积
3）如果要加甲醛的体积就要在计算(CH2)6N4H的物质的量浓度时就用35ML，即全部用35ML结果也是18.85%
4）你计算浓度时用25ML，而在结果计算却用35ML，所以错误

追问

你是说 表中待测液的体积25ml是指样品25ml?我以为表中的25ml是加入甲醛后再取25ml，看题目步骤三好像是 不是我那么理解的，应该是 你那样理解 谢谢

追答

是的，待测液的体积25ml是指样品25ml

Answer 2

0.0808/2=0.0202这里有一处错误，应当是0.0808/4=0.0202

0.0202×4×14×0.035L(25ml样品加10ml甲醛)/0.15g=0.2639
其中的错误在于0.035L，应该是0.025L。
每次样品都是取25mL

追问

应该是 0.0808/4 但为什么不是0.35L？算(CH2)6N4H的物质的量不是用它的浓度成反应后溶液的体积吗 那就是0.35L啊

追答

你计算的浓度是先前的浓度呀，并不是反应后的浓度，也就是，你计算的是25mL的浓度。

追问

我理解错了 我以为表中待测液25ml是指加入甲醛后再取25ml.......谢谢啊

追答

能帮到你就好，赞叹的学习能力。

Answer 3

你写的是什么我没看懂，
25mL待测液中H离子和(CH2)6N4H共c=0.1010*20/25mol/L这没错
但你接下去乘的时候应乘25mL而不是35mL，这时的浓度对应的是待测液浓度，而不是总溶液浓度。
Yes?

Answer 4

我对0.0808咋来的很困惑。
NaOH物质的量为0.1010*0.02=0.002020，N的物质的量和它相等，所以质量分数为0.002020*14／0.15

Answer 5

守恒守恒就好