Question

实验室常利用甲醛法测定某（NH4）2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH4++6HCHO═4H++（CH2）6N4+6

实验室常利用甲醛法测定某（NH4）2SO4样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH4++6HCHO═4H++（CH2）6N4+6H2O，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①用电子天平准确称取样品1.5000g．步骤②将样品溶解并冷却后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．步骤③移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入10mL 20%的中性甲醛，摇匀、静置5min，加入2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定到终点．重复步骤③操作2次．（1）根据步骤③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将______（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标准溶液的体积将______（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，酚酞指示剂由______色变为______色，半分钟内不退色．⑤滴定后俯视读数，测得样品中氮的质量分数将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．（2）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 21.04 2 25.00 2.00 22.00 3 25.00 0.20 20.21若NaOH标准溶液的浓度为0.1000mol?L-1，则该样品中氮的质量分数为______．（保留两位小数）

Answer 1

（1）①滴定管中未用标准液润洗，直接加入标准液会稀释溶液浓度减小，消耗标准液体积增大，氢离子物质的量增大，4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，反应可知测定氮元素含量偏高，故答案为：偏高；
②锥形瓶内水对滴定结果无影响，故答案为：无影响；
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶中溶液的颜色变化，故选B．
④氢氧化钠滴定酸溶液，酚酞颜色变化为无色变化为红色，故答案为：无；红；
⑤俯视滴定管读出的消耗标准液体积减小，氢离子物质的量减小，4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O反应定量关系可知含氮质量分数减小，测定结果偏低，
故答案为：偏低；
（2）样品1.5000g，反应为4NH₄⁺+6HCHO═4H⁺+（CH₂）₆N₄+6H₂O，消耗氢离子的物质的量和氮元素物质的量相同，依据图表数据分析可知，三次实验中平均消耗氢氧化钠溶液体积=

21.04?1.02+22.00?2.00+20.21?0.20

3

=20.01ml；
氢离子物质的量=氢氧化钠物质的量=0.1000mol?L^-1×20.01ml×10^-3L/ml=2.001×10^-3mol；
250ml溶液中氮元素物质的量和氢离子物质的量相同，该样品中氮的质量分数=

2.001×10?3mol×14g/mol×10

1.5000g

×100%=18.68%，故答案为：18.68%．