Question

9．碳酸氫銨是我國主要的氮肥品種之一，在貯存和運輸過程中容易揮發損失．為了鑒定其質量和確定田間施用量，必須測定其含氮量．
I．某學生設計了一套以測定二氧化碳含量間接測定含氮量的方法．將樣品放入圓底燒瓶中：

（1）請選擇必要地裝置，按氣流方向連接順序為b-e，f-h，g-c．
（2）分液漏斗中的液體最適合的是B．
A．稀鹽酸      B．稀硫酸      C．濃硝酸      D．氫氧化鈉
（3）連在最后的裝置起到的作用防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結果．
Ⅱ．如果氮肥中成分是（NH₄）₂SO₄，則可以用甲醛法測定含氮量．甲醛法是基于甲醛與一定量的銨鹽作用，生成相當量的酸，反應為2（NH₄）₂SO₄+6HCHO→（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄+6H₂O，生成的酸再用氫氧化鈉標準溶液滴定，從而測定氮的含量．步驟如下：
（4）用差量法稱取固體（NH₄）₂SO₄樣品0.6g于燒杯中，加入約30mL蒸餾水溶解，最終配成100mL溶液．用酸式滴定管準確取出20.00mL的溶液于錐形瓶中，加入18%中性甲醛溶液5mL，放置5min后，加入1～2滴酚酞指示劑（已知滴定終點的pH約為8.8），用濃度為0.08mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定，讀數如下表：

滴定次數	滴定前讀數（mL）	滴定后讀數（mL）
1	1.20	16.21
2	3.00	18.90
3	4.50	19.49

達滴定終點時的現象為溶液從無色變為淺紅色，30s內不褪色，由此可計算出該樣品中的氮的質量分數為14%．
（5）在滴定實驗結束后發現滴定用的滴定管玻璃尖嘴內出現了氣泡，滴定開始時無氣泡，則此實驗測定的含氮量比實際值偏小（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 I．（1）根據反應裝置--干燥裝置--吸收裝置-尾氣處理裝置排序；   
（2）鹽酸和硝酸都具有揮發性；
（3）空氣中的水和二氧化碳影響實驗結果；
II．（4）酸式滴定管只能量取酸性溶液，堿式滴定管只能量取堿性溶液，根據溶液的酸堿性確定滴定管；根據滴定終點確定指示劑；滴定終點時溶液從無色變為淺紅色，30s內不褪色；根據氫氧化鈉和硫酸銨的關系式計算硫酸銨的量，最后再計算N元素的含量；
（5）在滴定實驗結束后發現滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內出現了氣泡，滴定開始時無氣泡，導致硫酸銨的測定結果偏小；

解答 解：I．（1）根據反應裝置--干燥裝置--吸收裝置-尾氣處理裝置排序，所以其排列順序是：b-e，f-h，g-c，
故答案為：b-e，f-h，g-c；
（2）制取二氧化碳時需要碳酸鹽和酸反應，稀鹽酸、濃硝酸都具有揮發性，影響實驗結果，氫氧化鈉和鹽不能生成二氧化碳，故選B；
（3）為防止影響實驗結果，需要吸收二氧化碳和水蒸氣，
故答案為：防止空氣中水和二氧化碳進入裝置影響實驗結果；
II．（4）硫酸銨屬于強酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，所以需要酸式滴定管量取硫酸銨溶液，滴定終點的pH約為8.8，酚酞的變色范圍是8-10，所以選取酚酞作指示劑；
滴定終點時，溶液從無色變為淺紅色，30s內不褪色；
2（NH₄）₂SO₄+6HCHO=（CH₂）₆N₄+2H₂SO₄+6H₂O、2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，所以硫酸銨和NaOH的關系式為：（NH₄）₂SO₄---2NaOH，NaOH溶液的平均體積=$\frac{（16.21-1.20）+（18.90-3.00）+（19.49-4.50）}{3}$mL=15.3mL，根據（NH₄）₂SO₄---2NaOH得m[（NH₄）₂SO₄]=$\frac{0.0153L×0.08mol/L}{2}$=0.0808g，0.6g硫酸銨中硫酸銨的質量=0.0808g×5=0.404g，氮元素的質量分數為$\frac{0.404g×\frac{28}{132}}{0.6g}$×100%=14%，
故答案為：酸式滴定管；酚酞；溶液從無色變為淺紅色，30s內不褪色；14%；
 （5）在滴定實驗結束后發現滴定用的堿式滴定管玻璃尖嘴內出現了氣泡，滴定開始時無氣泡，導致NaOH溶液的量偏小，根據（NH₄）₂SO₄---2NaOH得，導致測定N含量偏小，故答案為：偏小．

點評 本題考查了物質含量的測定，明確實驗原理是解本題關鍵，根據物質間的反應結合實驗操作進行解答，此種類型的題閱讀量較大，同時考查書寫獲取信息、加工信息的能力，注意II（4）中酸堿指示劑的選取方法，注意取用的溶液為配制溶液的五分之一，不是全部溶液，為易錯點．