Question

【題目】（NH4)2Cr2O7可用作有機(jī)合成催化劑、媒染劑、顯影液等。某化學(xué)興趣小組對(duì)(NH4 )2Cr2O7的部分性質(zhì)及組成進(jìn)行探究。

已知：Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴在試管中加入少量(NH4)2Cr2O7固體，滴加足量濃K0H溶液，振蕩、微熱，觀察到的主要現(xiàn)象是________。

⑵為探究(NH4)2Cr2O7 (摩爾質(zhì)量為252 g/mol)的分解產(chǎn)物，按下圖連接好裝置，在A中加入5.040 g樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①儀器C的名稱(chēng)是______________。

②連接好裝置，點(diǎn)燃酒精燈之前，需進(jìn)行的必要操作是_________________________。

③反應(yīng)結(jié)束后，依然要通一段時(shí)間的氮?dú)獾脑�因�?/span>_______________________。

④加熱A至恒重，觀察到D中溶液不變色，同時(shí)測(cè)得A中殘留物為Cr2O3、B中質(zhì)量的變化為1.44 g，寫(xiě)出重鉻酸銨加熱分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

(3)實(shí)驗(yàn)室常用甲醛法測(cè)定含(NH4)2Cr2O7的樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)），其反應(yīng)原理為 2Ba2++Cr2O72- + H2O = 2BaCrO 4↓+2H+、4NH4++6HCHO = 3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定時(shí)，1 mo1 (CH2)6N4H+ 與 1 mo1 H+ 相當(dāng)]，然后用 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。

實(shí)驗(yàn)步驟：稱(chēng)取樣品5.600 g，配成500 mL溶液，移取25.00 mL樣品溶液于 250 mL錐形瓶中，用氯化鋇溶液使Cr2O72-完全沉淀后，加入10 mL 20.00 mol·L－1的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入12滴酚酞試液，用0.200 mo1 L-1 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)上述操作3次，最終滴定用去Na0H標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為20.00 mL。

①若滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)，則測(cè)定結(jié)果__________(填“偏大” “偏小”或“無(wú)影響”）。

②滴定計(jì)算得該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

Answer 1

【答案】固體溶解,產(chǎn)生無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,溶液由橙色變?yōu)辄S色 ①（球形）干燥管 ②檢查裝置的氣密性后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間將裝置內(nèi)空氣排盡 ③將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差 ④(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加熱） 偏大 10.00%

【解析】

（1）(NH4)2Cr2O7固體和濃K0H溶液反應(yīng)，生成氨氣，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+，在堿性條件下平衡正向移動(dòng)；

（2）A中(NH4)2Cr2O7===Cr2O3+N2↑+4H2O（需加熱），B中吸收生成的水，C防止空氣中水蒸氣影響實(shí)驗(yàn)，

①儀器C的名稱(chēng)是（球形）干燥管；

②檢查裝置的氣密性后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間將裝置內(nèi)空氣排盡。

③反應(yīng)結(jié)束后，依然要通一段時(shí)間的氮?dú)獾脑�因是將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差；

④根據(jù)產(chǎn)物和水的質(zhì)量計(jì)算；

(3)①若滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)，讀出的NaOH溶液的體積偏大，則測(cè)定結(jié)果偏大。

②根據(jù)關(guān)系式4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N計(jì)算。

（1）(NH4)2Cr2O7固體和濃K0H溶液反應(yīng)，生成氨氣，Cr2O72-(橙色）+ H2O 2CrO42-（黃色）+2H+，在堿性條件下平衡正向移動(dòng)，觀察到的現(xiàn)象為：固體溶解,產(chǎn)生無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,溶液由橙色變?yōu)辄S色；

（2）①儀器C的名稱(chēng)是（球形）干燥管；

②檢查裝置的氣密性后通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間將裝置內(nèi)空氣排盡，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

③反應(yīng)結(jié)束后，依然要通一段時(shí)間的氮?dú)獾脑�因是將A中分解產(chǎn)生的氣體全部趕入B中，防止產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差；

④根據(jù)產(chǎn)物和水的質(zhì)量計(jì)算

(NH4)2Cr2O7 (摩爾質(zhì)量為252 g/mol)，5.040 g樣品的物質(zhì)的量為5.040 g/252 g/mol=0.02mol，分解產(chǎn)生的水：1.44 g/18g·mol－1=0.08mol，觀察到D中溶液不變色，同時(shí)測(cè)得A中殘留物為Cr2O3、生成氮?dú)? 反應(yīng)方程式為(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O。

（3）①若滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)，讀出的NaOH溶液的體積偏大，則測(cè)定結(jié)果偏大。

②4NaOH～(NH4)2Cr2O7～2N

4 2

0.200 mo1 L-1×0.020L 0.002mol

滴定計(jì)算得該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.002mol×14g·mol－1×500mL)/(25mL×5.600 g)=0.1,該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%.