Question

已知NH₄⁺離子與HCHO在水溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：4NH₄⁺+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O，現(xiàn)有一瓶失去標(biāo)簽的銨鹽，已知其中氮元素只存在在NH₄⁺中，為測(cè)其氮的含量，現(xiàn)稱取2.62g樣品，溶于水后加入足量甲醛配成100mL溶液，從中取出10.00mL，加適量水后滴入數(shù)滴酚酞試液，再用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，裝有氫氧化鈉溶液的滴定管初讀數(shù)為0.20mL，當(dāng)?shù)蔚饺芤撼霈F(xiàn)粉紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪去時(shí)，末讀數(shù)為19.40mL．
試計(jì)算：
（1）滴定過程中消耗氫氧化鈉溶液

 

 mL．
（2）與樣品發(fā)生反應(yīng)的甲醛的物質(zhì)的量為

 

mol．
（3）該銨鹽中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計(jì)算過程和結(jié)果請(qǐng)保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）滴定過程中滴定管的末讀數(shù)為19.40mL、初讀數(shù)為0.20mL，二者相減可以計(jì)算出滴定過程中消耗氫氧化鈉溶液的體積；
（2）根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量和反應(yīng)4NH₄⁺+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O計(jì)算出與樣品發(fā)生反應(yīng)的甲醛的物質(zhì)的量；
（3）銨離子的物質(zhì)的量等于氫離子的物質(zhì)的量，即10mL溶液中含有0.00192mol銨離子，則100mL溶液中含有0.0192mol銨離子，據(jù)此計(jì)算出含有氮元素的質(zhì)量及2.62g銨鹽中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）裝有氫氧化鈉溶液的滴定管初讀數(shù)為0.20mL，末讀數(shù)為19.40mL，滴定過程中消耗氫氧化鈉溶液的體積為：19.40mL-0.20mL=19.20mL，
故答案為：19.20；
（2）滴定過程中消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（NaOH）=0.100mol/L×19.20×10^-3L=0.00192mol，氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧化鈉的物質(zhì)的量，即n（H⁺）=n（NaOH）=0.00192mol，由反應(yīng)4NH₄⁺+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O可知，與樣品發(fā)生反應(yīng)的甲醛的物質(zhì)的量為：n（HCHO）=

6

4

×n（H⁺）=0.00192mol×1.5=2.88×10^-2mol，
故答案為：2.88×10^-2；
（3）由反應(yīng)4NH₄⁺+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O可知，10mL溶液中n（NH₄⁺）=n（H⁺）=0.00192mol，所以2.62g樣品配制的100mL溶液中含有的銨離子的物質(zhì)的量為：0.00192mol×

100mL

10mL

=0.0192mol，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，樣品中含有的氮元素的質(zhì)量為：14g/mol×0.0192mol=0.269g，
所以樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：ω（N）=

0.269g

2.62g

×100%≈10.3%，
答：該銨鹽中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了中和滴定簡(jiǎn)單計(jì)算、探究銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，題目難度中等，注意掌握中和滴定中數(shù)據(jù)處理方法、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．