Question

9．碳酸氢铵是我国主要的氮肥品种之一，在贮存和运输过程中容易挥发损失．为了鉴定其质量和确定田间施用量，必须测定其含氮量．
I．某学生设计了一套以测定二氧化碳含量间接测定含氮量的方法．将样品放入圆底烧瓶中：

（1）请选择必要地装置，按气流方向连接顺序为b-e，f-h，g-c．
（2）分液漏斗中的液体最适合的是B．
A．稀盐酸      B．稀硫酸      C．浓硝酸      D．氢氧化钠
（3）连在最后的装置起到的作用防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果．
Ⅱ．如果氮肥中成分是（NH₄）₂SO₄，则可以用甲醛法测定含氮量．甲醛法是基于甲醛与一定量的铵盐作用，生成相当量的酸，反应为2（NH₄）₂SO₄+6HCHO→（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄+6H₂O，生成的酸再用氢氧化钠标准溶液滴定，从而测定氮的含量．步骤如下：
（4）用差量法称取固体（NH₄）₂SO₄样品0.6g于烧杯中，加入约30mL蒸馏水溶解，最终配成100mL溶液．用酸式滴定管准确取出20.00mL的溶液于锥形瓶中，加入18%中性甲醛溶液5mL，放置5min后，加入1～2滴酚酞指示剂（已知滴定终点的pH约为8.8），用浓度为0.08mol/L氢氧化钠标准溶液滴定，读数如下表：

滴定次数	滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
1	1.20	16.21
2	3.00	18.90
3	4.50	19.49

达滴定终点时的现象为溶液从无色变为浅红色，30s内不褪色，由此可计算出该样品中的氮的质量分数为14%．
（5）在滴定实验结束后发现滴定用的滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，则此实验测定的含氮量比实际值偏小（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 I．（1）根据反应装置--干燥装置--吸收装置-尾气处理装置排序；   
（2）盐酸和硝酸都具有挥发性；
（3）空气中的水和二氧化碳影响实验结果；
II．（4）酸式滴定管只能量取酸性溶液，碱式滴定管只能量取碱性溶液，根据溶液的酸碱性确定滴定管；根据滴定终点确定指示剂；滴定终点时溶液从无色变为浅红色，30s内不褪色；根据氢氧化钠和硫酸铵的关系式计算硫酸铵的量，最后再计算N元素的含量；
（5）在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，导致硫酸铵的测定结果偏小；

解答 解：I．（1）根据反应装置--干燥装置--吸收装置-尾气处理装置排序，所以其排列顺序是：b-e，f-h，g-c，
故答案为：b-e，f-h，g-c；
（2）制取二氧化碳时需要碳酸盐和酸反应，稀盐酸、浓硝酸都具有挥发性，影响实验结果，氢氧化钠和盐不能生成二氧化碳，故选B；
（3）为防止影响实验结果，需要吸收二氧化碳和水蒸气，
故答案为：防止空气中水和二氧化碳进入装置影响实验结果；
II．（4）硫酸铵属于强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，所以需要酸式滴定管量取硫酸铵溶液，滴定终点的pH约为8.8，酚酞的变色范围是8-10，所以选取酚酞作指示剂；
滴定终点时，溶液从无色变为浅红色，30s内不褪色；
2（NH₄）₂SO₄+6HCHO=（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄+6H₂O、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，所以硫酸铵和NaOH的关系式为：（NH₄）₂SO₄---2NaOH，NaOH溶液的平均体积=$\frac{（16.21-1.20）+（18.90-3.00）+（19.49-4.50）}{3}$mL=15.3mL，根据（NH₄）₂SO₄---2NaOH得m[（NH₄）₂SO₄]=$\frac{0.0153L×0.08mol/L}{2}$=0.0808g，0.6g硫酸铵中硫酸铵的质量=0.0808g×5=0.404g，氮元素的质量分数为$\frac{0.404g×\frac{28}{132}}{0.6g}$×100%=14%，
故答案为：酸式滴定管；酚酞；溶液从无色变为浅红色，30s内不褪色；14%；
 （5）在滴定实验结束后发现滴定用的碱式滴定管玻璃尖嘴内出现了气泡，滴定开始时无气泡，导致NaOH溶液的量偏小，根据（NH₄）₂SO₄---2NaOH得，导致测定N含量偏小，故答案为：偏小．

点评 本题考查了物质含量的测定，明确实验原理是解本题关键，根据物质间的反应结合实验操作进行解答，此种类型的题阅读量较大，同时考查书写获取信息、加工信息的能力，注意II（4）中酸碱指示剂的选取方法，注意取用的溶液为配制溶液的五分之一，不是全部溶液，为易错点．