陕西师范大学：光电功能材料《分析化学实验》课程教学资源（PPT讲稿）实验3-甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵的含氮量（酸碱滴定法）

甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵的含氮量（酸碱滴定法）

甲醛法测定铵态氮肥硫 酸铵的含氮量（酸碱滴 定法） 1

一.实验目的1：掌握配制和标定NaOH标准溶液的方法2.进一步熟练碱式滴定管的操作方法。3.掌握甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵含氮量的原理和方法

2 一 .实验目的 1．掌握配制和标定NaOH标准溶液的方法。 2．进一步熟练碱式滴定管的操作方法。 3. 掌握甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵含氮量的原理 和方法

二.实验原理硫酸铵是常用的无机含氮化肥之一，其含氮量的测定在农业分析中占据重要的地位。由于铵盐中NH+的酸性太弱，Ka=5.6X10-10，不能用NaOH标准溶液直接准确滴定。常使用甲醛法测定硫酸铵中含氮量。将硫酸铵与甲醛作用，定量生成六次甲基四铵盐(Ka=7.1xl0-6)和H+，使弱酸强化。反应按下式定量进行：4NH++6HCHO=(CH)N.H++3H++6H,0所生成的H+和（CH）NH+以酚酰为指示剂，可用NaOH标准溶液滴定

二.实验原理 硫酸铵是常用的无机含氮化肥之一，其含氮量的测定在农业分析中占据重要 的地位。由于铵盐中NH4 +的酸性太弱，Ka=5.6×10-10，不能用NaOH标准溶液 直接准确滴定。 常使用甲醛法测定硫酸铵中含氮量。将硫酸铵与甲醛作用，定量生成六次甲 基四铵盐(Ka=7.1 xl0-6 )和H+，使弱酸强化。 反应按下式定量进行： 4NH4 ++ 6HCHO=(CH2 )6N4H++ 3H++ 6H2O 所生成的H+ 和(CH2 )6N4H+以酚酞为指示剂，可用NaOH标准溶液滴定

由上述反应可知：4mol的NH+与甲醛作用，生成4mol酸（包括3molH+和1mol(CH）NH+），将消耗4molNaOH，即nNH4+/nNaOH=l，则氮的质量分数式计算CNaoH:VNaon × Mx×100%mx1000甲醛法操作便捷快速，在生产实际中应用较多，但其准确度较蒸馏法差适用于强酸铵盐中含氮量的测定。本实验采用甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵中的含氮量

4 由上述反应可知: 4 mol的NH4 +与甲醛作用，生成4 mol酸(包括3 mol H+和1mol(CH2 )6N4H+ )， 将消耗4 mol NaOH，即nNH4+/nNaOH=1，则氮的质量分数式计算： 100% 1000 .    = m C V M w NaOH NaOH N N 甲醛法操作便捷快速，在生产实际中应用较多，但其准确度较蒸馏法差， 适用于强酸铵盐中含氮量的测定。本实验采用甲醛法测定铵态氮肥硫酸铵 中的含氮量

邻苯二甲酸氢钾（基准物质）NaOH固体腐蚀性强，易吸收空气中水分和CO，，因此不能直接配制准确浓度的NaOH标准溶液。只能先配制近似浓度的溶液，然后用基准物质标定其准确浓度。也可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，再根据它们的体积比求得该溶液的浓度。常用的基准物质有邻苯二甲酸氢钾（KHC.H,O4，简写为KHP）和草酸（H,C,O4.2H,O）等。由于邻苯二甲酸氢钾易制得纯品，在空气中不吸水易于保存，摩尔质量较大，因此应用更为广泛。用KHP标定NaOH溶液时反应如下：HP-+OH-=P2-+H,O由于滴定至计量点时溶液呈碱性（二元碱，pH～9），因此可采用酚酥指示剂指示滴定终点

5 NaOH固体腐蚀性强，易吸收空气中水分和CO2，因此不能直接配制准确浓 度的NaOH标准溶液。只能先配制近似浓度的溶液，然后用基准物质标定其准 确浓度。 也可用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液，再根据它们的体积比求得 该溶液的浓度。常用的基准物质有邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4，简写为KHP ）和草酸（H2C2O4 .2H2O）等。由于邻苯二甲酸氢钾易制得纯品，在空气中不 吸水且易于保存，摩尔质量较大，因此应用更为广泛。 用KHP标定NaOH溶液时反应如下： HP-+ OH- =P2- + H2O 由于滴定至计量点时溶液呈碱性（二元碱，pH≈9），因此可采用酚酞指示 剂指示滴定终点。 邻苯二甲酸氢钾（基准物质)

三.实验试剂和仪器仪器：碱式滴定管：锥形瓶：容量瓶：移液管：烧杯：洗瓶试剂：邻苯二甲酸氢钾（基准物质，100-1250C干燥】小时，然后放入于燥器内冷却后备用）；NaOH固体：1：1（或20%）甲醛溶液；0.1%甲基红乙醇溶液：0.2%酚酥乙醇溶液；酸硫铵试样。6

6 仪器：碱式滴定管；锥形瓶；容量瓶；移液管；烧杯； 洗瓶 试剂： 邻苯二甲酸氢钾（基准物质，100-125 0C干燥1 小时，然后放入干燥器内冷却后备用）； NaOH固体； 1：1（或20%）甲醛溶液；0.1%甲基红乙醇溶液； 0.2%酚酞乙醇溶液；酸硫铵试样。 三.实验试剂和仪器

四实验步骤1．0.10mol.L-1NaOH溶液的配制及标定a.0.10mol.L-1NaOH溶液的配制同实验一（NaOH溶液的配制，在台秤上用表面皿迅速称取2.0gNaOH固体于烧杯中，加入少量去离子水，搅拌溶解后将溶液转入500mL试剂瓶中，用去离子水涮洗烧杯2～3次，并将涮洗液倒入试剂瓶，继续加水至总体积约为500mL，盖上橡皮塞，摇匀，贴上标签，2人共用）。b.准确称取0.4-0.6g邻苯二甲酸氢钾，置于250mL锥形瓶中，加入20-30mL水，微热使其完全溶解。待溶液冷却后，加入2-3滴0.2%酚酥指示剂，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈微红色，半分钟内不褪色，即为终点。（如果较长时间微红色慢慢褪去，是由于溶液吸收了空气中的二氧化碳所致），记录所消耗NaOH溶液的体积。平行测定3次

7 四. 实验步骤 1． 0.10 mol.L-1 NaOH溶液的配制及标定 a. 0.10 mol.L-1 NaOH溶液的配制同实验一。 （NaOH溶液的配制，在台秤上用表面皿迅速称取2.0g NaOH 固体于烧杯中，加入少量去离子水，搅拌溶解后将溶液转入 500mL试剂瓶中，用去离子水涮洗烧杯2～3次，并将涮洗液倒入 试剂瓶，继续加水至总体积约为500mL，盖上橡皮塞，摇匀，贴 上标签，2人共用）。 b. 准确称取0.4-0.6 g邻苯二甲酸氢钾，置于250 mL 锥形瓶中，加 入20-30 mL水，微热使其完全溶解。待溶液冷却后，加入2-3 滴 0.2%酚酞指示剂，用待标定的NaOH溶液滴定至溶液呈微红色， 半分钟内不褪色，即为终点。 （如果较长时间微红色慢慢褪去，是由于溶液吸收了空气中的二 氧化碳所致），记录所消耗NaOH溶液的体积。平行测定3次

甲醛溶液的处理2.甲醛因被氧化其中常含有微量甲酸，使分析结果偏高，应事先中和除去。处理方法如下：取原瓶装甲醛上层清液于烧杯中，加水稀释一倍，摇匀。加入1-2滴0.2%酚指示剂，用0.10mol.L-lNaOH溶液中和至甲醛溶液皇微红色。8

8 2．甲醛溶液的处理 甲醛因被氧化其中常含有微量甲酸，使分析结果偏高，应事先中 和除去。 处理方法如下：取原瓶装甲醛上层清液于烧杯中，加水稀释一倍， 摇匀。加入1-2滴0.2％酚酞指示剂，用0.10 mol.L-l NaOH溶液中和 至甲醛溶液呈微红色

3.(NH),SO.试样中含氮量的测定在电子天平上准确称取1.5-2.0g（NH)2SO4试样，置于小烧杯中，加适量水溶解后，定量转移至250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀。用移液管准确移取25.00mL铵盐试样溶液于锥形瓶中，依次加入10mL已中和处理的20%甲醛溶液，2-3滴0.2%酚指示剂，摇匀。放置1min后，用已标定的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色为终点。记录所消耗NaOH溶液的体积，平行测定3次。C

9 3．(NH4 )2SO4试样中含氮量的测定 在电子天平上准确称取1.5-2.0 g (NH4 )2SO4试样，置于小烧杯中， 加适量水溶解后，定量转移至250 mL容量瓶中，加水稀释至刻 度，充分摇匀。 用移液管准确移取25.00 mL铵盐试样溶液于锥形瓶中，依次加入 10 mL 已中和处理的20％甲醛溶液，2-3滴0.2%酚酞指示剂，摇 匀。放置1min后，用已标定的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红 色为终点。记录所消耗NaOH溶液的体积，平行测定3次

实验操作注意事项上次分析实验存在的一些问题：1.天平室的天平不在水平状态，发现学生挪移天平的情况。老师检查天平的水平并调整好后，请不要随便挪移天平，保证每次天平使用时水平状态。否则称量称量时带手套抓湿的锥形瓶，不允许有这样的错误操作，2.天瓶的干燥没有任何意义。部分同学采用钥匙取样。数据处理不科学。3.滴定操作动作不规范，10

10 上次分析实验存在的一些问题： 1.天平室的天平不在水平状态，发现学生挪移天平的情况。老师检查天 平的水平并调整好后，请不要随便挪移天平，保证每次天平使用时水 平状态。 2. 称量时带手套抓湿的锥形瓶，不允许有这样的错误操作，否则称量 瓶的干燥没有任何意义。部分同学采用钥匙取样。 3.滴定操作动作不规范，数据处理不科学。 实验操作注意事项