Question

碳酸氫銨是我國主要的氮肥品種之一，在貯存和運輸過程中容易揮發損失。為了鑒定其質量和確定田間施用量，必須測定其含氮量。
Ⅰ．某學生設計了一套以測定二氧化碳含量間接測定含氮量的方法。將樣品放入圓底燒瓶中：

（1）請選擇必要地裝置，按氣流方向連接順序為               。
（2）分液漏斗中的液體最適合的是                    。

A．稀鹽酸

B．稀硫酸

C．濃硝酸

D．氫氧化鈉

（3）連在最后的裝置起到的作用                 。
Ⅱ．如果氮肥中成分是（NH₄）₂SO₄，則可以用甲醛法測定含氮量。甲醛法是基于甲醛與一定量的銨鹽作用，生成相當量的酸，反應為2（NH₄）₂SO₄+6HCHO→（CH₂）₆N₄ +2H₂SO₄ + 6H₂O,生成的酸再用氫氧化鈉標準溶液滴定，從而測定氮的含量。步驟如下：
（1）用差量法稱取固體（NH₄）₂SO₄樣品0．6g于燒杯中，加入約30mL蒸餾水溶解，最終配成100mL溶液。用       （填“酸式”或“堿式”）滴定管準確取出20．00mL的溶液于錐形瓶中，加入18%中性甲醛溶液5mL，放置5min后，加入1~2滴       指示劑（已知滴定終點的pH約為8．8），用濃度為0．08mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定，讀數如下表：

滴定次數	滴定前讀數（mL）	滴定后讀數（mL）
1	1．20	16．21
2	3．00	18．90
3	4．50	19．49

 
達滴定終點時的現象為                                           ，由此可計算出該樣品中的氮的質量分數為                。
（2）在滴定實驗結束后發現滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內出現了氣泡，滴定開始時無氣泡，則此實驗測定的含氮量比實際值       （填“偏大”“偏小”或“無影響”）。
Ⅲ．如果測定碳酸氫銨中的含氮量時，使用甲醛法是否合理        （填“是”或“否”），理由是           。

Answer 1

Ⅰ（1）b-e,f-h,g-c   (2)B   (3)防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結果；
Ⅱ（1）酸式 酚酞 溶液從無色變為淺紅色 ，30s內不褪色  14% （2）偏小
Ⅲ否，因為用氫氧化鈉標準溶液滴定時，溶液中HCO₃^—中的H⁺也會和氫氧化鈉中和

試題分析：Ⅰ．（1）本題考查實驗裝置的選擇和連接，實驗裝置的連接順序為發生裝置、凈化裝置、干燥裝置、性質或收集裝置、尾氣處理裝置。一般除雜在前，干燥在后；若是燃燒管除雜，則干燥在前；若用洗氣瓶，則“長進短出”，若用干燥管，則“大進小出”；根據題意知，裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶為二氧化碳的吸收裝置，為保證實驗結果準確，必須防止水蒸氣和外界空氣的干擾；為保證分液漏斗內液體順利流下，應選第二個裝置作為二氧化碳的發生裝置；根據上述分析連接次序為：b-e,f-h,g-c；（2）鹽酸和硝酸易揮發，會干擾二氧化碳的測定，氫氧化鈉溶液與樣品反應不會生成二氧化碳，所以分液漏斗內的液體應為稀硫酸，選B；（3）連在最后的裝置起到的作用為防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結果；
Ⅱ（1）（NH₄）₂SO₄屬于強酸弱堿鹽，水解顯酸性，所以用酸式滴定管準確取出20．00mL的溶液；滴定終點的pH約為8．8，酚酞變色范圍為8.2——10，應用酚酞作指示劑；用濃度為0．08mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定，達滴定終點時的現象為溶液從無色變為淺紅色 ，且30s內不褪色；分析題給數據知，第二組數據誤差較大，應舍棄，所用氫氧化鈉溶液的體積為15.00mL 根據題給反應得氮原子與氫氧化鈉之間的關系式：N——NaOH,代入數據計算可得，0.6g樣品中含氮原子的物質的量為0．08mol/L×0.015L×5=0.006mol，其質量為0.084g,質量分數為14%；（2）在滴定實驗結束后發現滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內出現了氣泡，滴定開始時無氣泡，代入計算得氫氧化鈉溶液的體積偏小，則此實驗測定的含氮量比實際值偏小；
Ⅲ．如果測定碳酸氫銨中的含氮量時，使用甲醛法不合理，理由是因為用氫氧化鈉標準溶液滴定時，溶液中HCO₃^—中的H⁺也會和氫氧化鈉中和。