实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数，-优题课

实验室常利用甲醛法测定(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：
4NH₄^＋＋6HCHO =3H^＋＋6H₂O＋(CH₂)₆N₄H^＋［滴定时，1 mol (CH₂)₆N₄H^＋与 l mol 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1.500 g。
步骤II 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20％的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min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________(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_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察____________
(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_________色变成_________色。
（2）滴定结果如下表所示：

若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L^－1，则该样品中氮的质量分数为___________。

科目化学题型实验题难度中等

知识点：水的电离

近期发现， $H_{2} S$ 是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能．回答下列问题：

（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是（填标号）．

A．	氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．	氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．	$0.10 m o l • L^{﹣ 1}$ 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．	氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理．

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________、________，制得等量H ₂所需能量较少的是________．

（3） $H_{2} S$ 与 $C O_{2}$ 在高温下发反应：生 $H_{2} S （ g ） + C O_{2} （ g ） ⇌ C O S （ g ） + H_{2} O （ g ）$ ．在610k时，将 $0.10 m o l C O_{2}$ 与 $0.40 m o l H_{2} S$ 充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02．

① $H_{2} S$ 的平衡转化率 $a_{1}$ =________%，反应平衡常数K=________．

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03， $H_{2} S$ 的转化率 $a_{2}$ ________ $a_{1}$ ，该反应的△H________0．（填"＞""＜"或"="）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使 $H_{2} S$ 转化率增大的是________（填标号）

$H_{2} S$

$C O_{2}$

COS

$N_{2}$

$L i_{4} T i_{3} O_{12}$ 和 $L i F e P O_{4}$ 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 $F e T i O_{3}$ ，还含有少量MgO、 $S i O_{2}$ 等杂质）来制备，工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）"酸浸"实验中，铁的浸出率结果如下图所示．由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为________．

（2）"酸浸"后，钛主要以 $T i O C {l_{4}}^{2 ﹣}$ 形式存在，写出相应反应的离子方程式________．

（3） $T i O_{2} • x H_{2} O$ 沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:

T i O_{2} • x H_{2} O

温度/℃	30	35	40	45	50
92	95	97	93	88

分析40℃时 $T i O_{2} • x H_{2} O$ 转化率最高的原因________．

（4） $L i_{2} T i_{5} O_{15}$ 中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为________．

（5）若"滤液②"中 $c （ M g^{2 +} ） = 0.02 m o l • L^{﹣ 1}$ ，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使 $F e^{3 +}$ 恰好沉淀完全即溶液中 $c （ F e^{3 +} ） = 1.0 \times 10^{﹣ 5}$ ，此时是否有 $M g_{3} （ P O_{4} ）_{2}$ 沉淀生成？________（列式计算）． $F e P O_{4}$ 、 $M g_{3} （ P O_{4} ）_{2}$ 的分别为 $1.3 \times 10^{﹣ 22}$ 、 $1.0 \times 10^{﹣ 24}$

（6）写出"高温煅烧②"中由FePO ₄制备 $L i F e P O_{4}$ 的化学方程式________．

凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量．已知： $N H_{3} + H_{3} B O_{3} = N H_{3} • H_{3} B O_{3} ； N H_{3} • H_{3} B O_{3} + H C l = N H_{4} C l + H_{3} B O_{3}$ ．

回答下列问题：

（1）a的作用是________．

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是________．f的名称是________．

（3）清洗仪器：g中加蒸馏水：打开 $K_{1}$ ，关闭 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ ，加热b，蒸气充满管路：停止加热，关闭 $K_{1}$ ， g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________；打开 $K_{2}$ 放掉水，重复操作2～3次．

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（ $H_{3} B O_{3}$ ）和指示剂，铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭 $K_{1}$ ， d中保留少量水，打开 $K_{1}$ ，加热b，使水蒸气进入e．

①d中保留少量水的目的是________．

②e中主要反应的离子方程式为________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________．

（5）取某甘氨酸（ $C_{2} H_{3} N O_{2}$ ）样品m 克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为 $c m o l • L^{﹣ 1}$ 的盐酸 $V m L$ ，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%．

东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品．回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对电子数为________．

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH ₃） ₆]SO ₄蓝色溶液．

①[Ni（NH ₃） ₆]SO ₄中阴离子的立体构型是________．

②在[Ni（NH ₃） ₆]SO ₄中Ni ²⁺与NH ₃之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________．

③氨的沸点________（填"高于"或"低于"）膦（PH ₃），原因是________；氨是________分子（填"极性"或"非极性"），中心原子的轨道杂化类型为________．

（3）单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：I _Cu=1 958kJ•mol ^﹣ ¹、I _Ni=1 753kJ•mol ^﹣ ¹，I _Cu＞I _Ni的原因是________．

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________．

②若合金的密度为d g•cm ^﹣ ³，晶胞参数a=________nm．

双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂．生产双氧水常采用蒽醌法，其反应原理和生产流程如图所示：

生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液，在一定温度、压力和催化剂作用下进行氢化，再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水．回答下列问题：

（1）蒽醌法制备H ₂O ₂理论上消耗的原料是________，循环使用的原料是________，配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是________．

（2）氢化物A中反应的化学方程式为________．进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为________．

（3）萃取塔D中的萃取剂是________，选择其作萃取剂的原因是________．

（4）工作液再生装置F中要除净残留的H ₂O ₂，原因是________．

（5）双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO ₄溶液测定，该反应的离子方程式为________，一种双氧水的质量分数为27.5%（密度为1.10g•cm ^﹣ ³），其浓度为________mol•L ^﹣ ¹．