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3.实验室常利用甲醛法测定(NH42SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH26N4H+[滴定时,1mol (CH26N4H+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1.500g.
步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到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)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偏高(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标准溶液的体积无影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察B;
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,酚酞指示剂由无色变为粉红(或浅红)色;
(2)滴定结果如表所示:
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
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
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18.85%.

分析 (1)①滴定管需要要NaOH溶液润洗,否则会导致溶液浓度偏低,体积偏大;
②锥形瓶内是否有水,对实验结果无影响,可从物质的物质的量的角度分析;
③滴定时眼睛应注意注意观察颜色变化,以确定终点;
④根据酚酞的变色范围确定滴定终点时颜色变化;
(2)标准溶液的体积应取三次实验的平均值,计算出溶液中H+的物质的量,根据方程式可知(CH26N4H+的物质的量,进而确定样品中氮的质量分数.

解答 解:(1)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:无色变为粉红(或浅红);
(2)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$\frac{20.01+19.99+20.00}{3}$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$\frac{1}{10}$进行滴定,即0.15g,
滴定结果,溶液中含有H+(含(CH26N4H+)共0.02L××0.1010mol/L=0.00202mol,
根据4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH26N4H+,每生成4molH+(含(CH26N4H+),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$\frac{0.02828}{0.15}$×100%=18.85%,
故答案为:18.85%.

点评 本题考查物质的含量的测定,侧重于中和滴定的考查,注重于学生实验能力和分析能力和计算能力的综合考查,为考试高频考点,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

13.有机物A的分子式为C9H10O2,A在光照条件下生成的一溴代物B,可发生如下转化关系(无机产物略):

其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构.
已知:①当羟基与双键碳原子相连时,易发生如下转化:RCH═CHOH→RCH2CHO;②-ONa连在烃基上不会被氧化.
请回答下列问题:
(1)F与I中具有相同的官能团,检验该官能团的试剂是银氨溶液(或新制的氢氧化铜悬浊液).
(2)上述变化中属于水解反应的是①⑥(填反应编号).
(3)写出结构简式,G:CH3COOCH=CH2,M:
(4)写出下列反应的化学方程式:
反应①:,K与少量的氢氧化钠溶液反应:+NaOH→+H2O.
(5)同时符合下列要求的A的同分异构体有9种.
I.含有苯环                       
II.能发生银镜反应和水解反应
III.在稀氢氧化钠溶液中,1mol该同分异构体能与2molNaOH反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.利用如图装置可以进行实验并能达到实验目的是(  )


选项实验目的X中试剂Y中试剂
A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸
B用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO浓硫酸
CCaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸
D氨水与生石灰反应制取并收集纯净干燥的NH3饱和NaOH溶液浓硫酸
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

11.资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧…”.某校化学小组学生设计(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验.

(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是(NH42CO3或NH4HCO3;碱石灰的作用是吸收CO2和H2O,得到纯净的NH3
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O2$?_{△}^{催化剂}$4NO+6H2O.
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是先通入O2,后通入NH3;其理由是若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染.
②氨气燃烧的化学方程式是4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.(1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图1所示的替代简易气体发生器的即开即停装置,该装置中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体H2 CO2(答2种即可);
若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体H2,写出反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑.

(2)①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2
②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断是否合理是,(填“是或否”)简要说明理由:由于过氧化钠具有强氧化性,能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠.
③该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用如图2的装置进行实验.
装置中B的作用是用于干燥SO2气体,防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应,D的作用是为了防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气,同时吸收过量SO2气体,便于氧气的检验和防止污染空气.
④为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(填序号)A、B、D.
A.用带火星的细木条靠近干燥管口a,观察细木条是否着火燃烧.
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液.
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成.
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

8.已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期元素,原子序数依次增大.X、Z、Q的单质在常温下呈气态;Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍;X与M同主族;Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素.
请回答下列问题:
(1)Y、Z、M、G四种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)Na>Al>C>O.
(2)Z在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族.
(3)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式)HClO4
(4)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)C2H2,在实验室中,制取该物质的反应原理是(写化学方程式)C2H2;CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑.
(5)M2Z的电子式为.MX与水反应可放出气体,该反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑.
(6)常温下,不能与G的单质发生反应的是(填序号)be.
a.CuSO4溶液  b.Fe2O3   c.浓硫酸  d.NaOH溶液    e.Na2CO3固体
工业上用电解法制G的单质的化学方程式是2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑,若以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是(写化学式)O2、CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

15.有机物A是一种二取代苯,且其核磁共振氢谱显示A中有5种氢原子,加入饱和碳酸钠溶液能放出无色无味气体,有机物A可发生如下转化:

(1)A的结构简式是,1 mol A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为
(2)反应①的化学反应类型为水解或取代.
(3)物质C含有的官能团名称羧基和羟基,物质D的结构简式为
(4)溶液X是FeCl3溶液.
(5)与A具有相同官能团的A的同分异构体很多,其中属于邻位二取代苯并且两个取代基上含有的碳原子数相等的有机物结构共有2种,其结构简式为,.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.科学研究表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO32和Mn(NO32溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4
①Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5).
②NO3-的空间构型是平面三角形(用文字描述).
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O.
①根据等电子体原理,CO分子的结构式为C≡O.
②甲醛在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH).甲醇分子内C原子的杂化方式为sp3,甲醇分子内的O-C-H键角小于(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角.
③1mol 甲醛分子中含有的σ键数目为3×6.02×1023
(3)如果我们以一个硅原子为中心,设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d,则与硅原子次近的第二层有12个原子,离中心原子的距离是$\frac{2\sqrt{6}}{3}d$.
(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-.不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为
(5)CuH的晶体结构如图所示,若CuH的密度为dg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的边长为$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$cm(用含d和NA的式子表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.硅及其化合物在材料领域中应用广泛,下列叙述中不正确的是(  )
A.硅单质可用来制造太阳能电池
B.装碱性溶液的玻璃试剂瓶不能用玻璃塞
C.二氧化硅是制造光导纤维的材料
D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅

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