Question

硫酸鎳銨[(NH₄)_xNi_y(SO₄)_m·nH₂O]可用于電鍍、印刷等領域。某同學為測定硫酸鎳銨的組成，進行如下實驗：①準確稱取2. 3350 g 樣品，配制成100. 00 mL 溶液A；②準確量取25. 00 mL 溶液A，用0. 04000 mol·L^-1 的EDTA(Na₂H₂Y)標準溶液滴定其中的Ni^2＋(離子方程式為Ni^2＋+H₂Y^2－=NiY^2－+2H^＋ )，消耗EDTA 標準溶液31. 25 mL；③另取25. 00 mL溶液A，加足量的NaOH 溶液并充分加熱，生成NH₃ 56. 00 mL(標準狀況)。
（1）若滴定管在使用前未用EDTA 標準溶液潤洗，測得的Ni^2＋含量將         (填“偏高”、或“偏低”或“不變”)。
（2）氨氣常用                  檢驗，現象是                。
（3）通過計算確定銀硫酸鎳銨的化學式(寫出計算過程)。

Answer 1

（1）偏高 （2）濕潤的紅色石蕊試紙 試紙顏色由紅變藍
（3）n(Ni^2＋)=" 0." 04000 mol·L^-1×31. 25 mL×10-3L·mL^-1 ="1." 250×10^-3 mol
n(NH₄ ⁺)= ="2." 500×10^-3 mol
n(SO₄^2－)=  =="2." 500×10^-3mol
m(Ni^2＋)=" 59" g·mol^－1×1. 250×10^-3 mol="0." 07375 g
m(NH₄⁺)=" 18" g·mol^－1×2. 500×10^-3 mol="0." 04500 g
m(SO₄^2-)=" 96" g·mol^-1×2. 500×10^-3 mol="0." 2400 g
n(H₂O)=="1." 250×10^-2 mol
x :y :m:n= n(NH₄⁺):n(Ni²⁺):n(SO₄^2-):n(H₂O)=" 2:1:2:10"
硫酸鎳銨的化學式為(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O

本題為一道定量分析的計算題，首先要弄清楚計算什么，怎么計算。
（1）Ni²⁺含量的測定是通過EDTA滴定法來測定的。要找到誤差分析的依據，該滴定法類似于酸堿滴定方法。若滴定前，滴定管未用EDTA標準液潤洗，則EDTA標準液的濃度就會偏低，則滴定消耗的EDTA標準液的體積就會偏高，測得的Ni²⁺含量就會偏高。
（2）氨氣的檢驗有兩種常用的方法：①濃鹽酸，具體是用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近待測氣體，若產生白煙，則為氨氣。②試紙法。有兩種常用的試紙，一種是濕潤的酚酞試紙，濕潤的酚酞試紙變紅；另一種是濕潤的紫色（或紅色）石蕊試紙，試紙變藍。
（3）實驗①用EDTA滴定Ni²⁺由此可以計算出原100mL溶液，即2.3350g樣品含Ni²⁺ 為
n（Ni²⁺）=0.04000×31.25×10^-3×4=0.005mol
實驗②發生的反應為：NH₄⁺+OH^-=NH₃ ↑+H₂O可得出原2.3350g樣品含NH₄⁺為
N(NH₄⁺)=n(NH₃)==0.01mol
又根據電荷守恒：n(Ni²⁺)×2 + n(NH₄⁺)×1= n(SO₄^2-)×2
即原2.3350g樣品含SO₄^2-為n(SO₄^2-)=0.01mol
綜上可以得出上述三種離子的質量，m（Ni²⁺）=0.005×59=0.295g
M(NH₄⁺)=0.01×18=0.18g     m(SO₄^2-)=0.01×98=0.98g  
則H₂O的質量m（H₂O）=2.3350-0.295-0.18-0.98=0.9g     n（H₂O）=0.05mol
x：y：m：n=n(NH₄⁺)：n(Ni²⁺)：n(SO₄^2-)：n(H₂O)="0.01" ：0.005 ：0.01 ：0.05="2" ：1 ：2：10
硫酸鎳銨的化學式為(NH₄)₂Ni(SO₄)₂·10H₂O
【考點定位】本題考查定量分析實驗中常見滴定法的理解應用能力、知識的遷移能力和基本的計算能力。難度中檔偏上。