Question

三农问题是政府和社会关注的问题，化肥是土地的营养品．某农资商店出售一种化肥，其有效成分为氯化铵，现欲测定该种化肥中氮元素的质量分数，设计实验步骤如下（杂质中不含氮元素，且杂质均不与盐酸或氢氧化钠溶液反应）：
①配制1.00mol/L的HCl溶液和1.00mol/L的NaOH溶液；
②每次取1.00g此化肥样品，溶于20mL蒸馏水中；
③加入30.00mL1.00mol/L的NaOH溶液，将反应后的溶液加热煮沸约1分钟，冷却至常温；
④…；
⑤重复②③④步操作1-2次；
⑥记录整理实验所得数据，计算该化肥中氮元素的质量分数．
请回答下列问题：
（1）写出步骤④中的实验内容______，写出实验步骤④中的离子方程式：______．
（2）下列仪器中，配制盐酸和氢氧化钠溶液都能用到的是______
A．玻璃棒      B．托盘天平      C．烧杯       D．漏斗
（3）步骤⑤的实验目的是______．
（4）配制本实验所需的1.00mol/L的盐酸和1.00mol/L的NaOH溶液从节约化学药品的角度出发，最好应选用的容量瓶规格分别为______（填字母选项）．
A.50mL，50mL   B.150mL，100mL   C.100mL，150mL  D.250mL，500mL
（5）若以V_x（mL）表示实验所测定消耗盐酸数据的平均值，该化肥样品中氮元素的质量分数计算表达式为______．（不需要化简）

Answer 1

（1）在化肥样品中加入NaOH溶液，发生反应为NH₄Cl+NaOH═NH₃?H₂O+NaCl，加热后氨气挥发，剩余NaOH以酚酞为指示剂，用1.00mol/L的HCl溶液滴定，
假设达到滴定终点用去V（mL），根据反应OH^-+H⁺═H₂O，可知剩余NaOH的物质的量，
故答案为：以酚酞为指示剂，用1.00mol/L的HCl溶液滴定，达到滴定终点用去V（mL）；OH^-+H⁺═H₂O；
（2）配制盐酸和氢氧化钠溶液时应在烧杯中溶解药品，冷却后用玻璃棒引流至容量瓶中，而量取一定体积的溶液用量筒，称量一定质量的药品用托盘天平称量，两个实验都不用漏斗，
故答案为：AC；
（3）为减小实验误差，提高实验结果的准确度，要重复实验操作1～2，取平均值，
故答案为：减小误差，提高实验结果的准确度；
（4）因为是返滴定法，盐酸用量比氢氧化钠要少，总共要平行测定2-3次，氢氧化钠需要用60-90mL，，A肯定不够，D太浪费，B选项盐酸大于氢氧化钠，显然会造成很多盐酸的浪费，也不能选，只能选C．
故答案为：C；
（5）反应中NaOH的物质的量为30×10^-3L×1mol/L，滴定剩余NaOH需要盐酸的物质的量为Vx×10^-3L×1mol/L，则NH₄⁺离子的物质的量为30×10^-3L×1mol/L-Vx×10^-3L×1mol/L，则可计算出化肥中N元素的质量分数为

(30×10-3L×1mol/L-Vx×10-3L×1mol/L)×14g/mol

1g

×100%，
故答案为：

(30×10-3L×1mol/L-Vx×10-3L×1mol/L)×14g/mol

1g

×100%．