化学与制药工程学院
工业分析专业实验
实验题目：硫酸铵肥料中含氮量的测定（甲醛法）班级：应化0704 学号： 07220410 姓名：实验日期：
实验题目：硫酸铵肥料中含氮量的测定（甲醛法）
一、摘要
本实验采用甲醛法进行测定，将配制好的硫酸铵溶液加入少量甲醛，使NH 4+
转换成等量的酸性较强的(CH 2)6N 4H +和H + ，然后用标定的NaOH 以酚酞做指示剂法进行滴定，根据消耗的NaOH 体积计算得出硫酸铵中氮的含量为14.15%。
二、实验目的
1、通过实验了解弱酸强化的基本原理；
2、熟练NaOH 标准溶液的配制与标定；
3、掌握甲醛法测定氨态氮的原理及操作方法；
4、熟练掌握酸碱指示剂的选择原理。
三、实验原理
氨态氮的测定可选用甲醛法或蒸馏法测定。
氨水及碳酸氢铵则可用酸碱滴定法直接测定。
甲醛法操作简单、迅速，但必须严格控制操作条件，否则结果易偏低。
硫酸铵是常用的氮肥之一。
由于NH 4+的酸性太弱（Ka = 5.6×10-10 ）故无法用NaOH 标准溶液直接滴定，可将硫酸铵与甲醛反应，定量生成质子化六亚甲基四胺和游离的H +,反应式如下：
4NH 4+ + 6HCHO ＝ (CH 2)6N 4H + + 3H + + 6H 2O
生成的质子化六亚甲基四胺（Ka = 7.1×10-6 ）和H + 可用NaOH 标准溶液直接滴定，以酚酞作指示剂，滴定至溶液呈现稳定的微红色，即为终点。
根据 H + 与NH +4 等化学量关系计算试样中氮的质量分数。
()/1000
%10025.00250
NaOH N cV M N m
=
⨯
生成的（CH 2 )6N 4H +的Ka=7.1⨯10-6，也可以被NaOH 准确滴定，因而该反应被称为弱酸的强化。
这里的4molNH 4+在反应中生成了4mol 可被准确滴定的酸，故氮与NaOH 的化学计量数之比为1.
若试样中含有游离酸，加甲醛之前应事先以甲基红为试剂，用NaOH 溶液预中和甲基红变为黄色（PH ≈6），再加入甲醛，以酚酞为指示剂，用NaOH 标准溶液
强化后的产物。
四、实验仪器和试剂
仪器：电子分析天平、碱式滴定管（1个）、容量瓶250ml（1个）、锥形瓶250ml （3个）、移液管25ml（1个）、试剂瓶 500ml（1个）、量筒（50ml和10ml各一个）、烧杯100ml
试剂：固体NaOH（分析纯）、邻苯二甲酸氢钾（分析纯）、酚酞指示剂（2g/L）、甲基红指示剂（2g/L）、甲醛（18%）、硫酸铵试样
五、实验步骤
1、NaOH标准溶液的配制及其标定：
用电子天平称取 1.31g左右固体氢氧化钠加入煮沸除去二氧化碳的蒸馏水，溶解完全后转移到500ml的试剂瓶中，然后加水稀释至300ml，盖上橡胶塞，充分摇匀。
2、NaOH标准溶液的标定：
在称量瓶中以差减法称量KHC8H4O4(基准试剂)3份，每份0.4~0.6g，分别倒入250ml锥形瓶中，加入40~50ml蒸馏水，待试剂完全溶解后，加入2~3滴酚酞指示剂，用待标定的NaOH溶液滴定至微红色，并保持半分钟不褪色，即为终点。
计算NaOH溶液的浓度和各次标定结果的相对偏差。
3、甲醛溶液的处理与配制：
甲醛溶液中常含有微量酸，消耗NaOH标准溶液使实验结果产生误差，因此应事先中和。
取甲醛溶液上层清液210ml于烧杯中加入蒸馏水210ml稀释一倍，加入2 3滴酚酞指示剂，用NaOH标准溶液滴定甲醛溶液至溶液呈微红色。
4、
(NH)SO试样中氮含量的测定：
424
(NH)SO试样2g左右于100ml烧杯中，加入少量蒸用分析天平准确称取
424
馏水溶解，然后把溶液定量转移至250ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
用25ml移液管移取3份试液分别置于250ml锥形瓶中，加入1 2滴甲基红指示剂，用0.1/
mol L NaOH标准溶液中和至溶液呈黄色（2 3滴NaOH标准溶液），加入10ml（1+1）甲醛溶液，再加1 2滴酚酞指示剂，充分摇匀，放置1min 后，用NaOH标准溶液滴定至溶液成微橙红色，待30s不退色即为滴定终点，记
录消耗NaOH 标准溶液的体积。
六、数据处理
1、NaOH 标准溶液的浓度计算 844KHC H O NaOH1NaOH (
)1000m M C V ⨯= 15.557415.1416()100020421.28
-⨯=
10.0958mol L -=
同理计算得：20.0979/C mol L =NaOH 30.0969/C mol L =NaOH 0.0969/C mol L =NaOH
1 2
3
KHC 8H 4O 4质量m1(g) 15.5574 15.1416 14.7075 KHC 8H 4O 4质量m2(g) 15.1416 14.7075 14.2575 ∆m=m1-m2(g) 0.4158 0.4341 0.4500 V NaOH 初读数 （ml ） 0.00 0.00 0.00 V NaOH 终读数 （ml ） 21.28 21.72 22.75 V 标准溶液 （ml ） 21.28 21.72 22.75 C 标准溶液 （mol/L ）
0.0958
0.0979 0.0969
C 标准溶液（mol/L ） 0.0969
个别测定绝对偏差 -0.0011 0.0010 0.0000
相对平均偏差 0.72%
计算公式
844KHC H O NaOH1NaOH
(
)1000m
M C V ⨯=
第一次测定绝对偏差：0.09580.09690.0011r i d x x =-=-=- 同理可得：20.0010r d = 30.0000r d =
相对平均偏差： 123||||||
100%3r r r r d d d d x
++=
⨯⨯
0.00110.0010.000
100%0.72%30.0969
++=
⨯=⨯
2、424(NH )SO 试样中氮含量的计算： 硫酸铵质量m(g) 66.0416-64.0184=2.0232g 消耗V NaOH （mL ） 1
2
3
V NaOH 初读数（ml ） 0.00 0.00 0.00 V NaOH 终读数（ml ） 21.32 20.98 20.85 V 标准溶液 （ml ） 21.32
20.98 20.85 氮的百分含量 14.30%
14.10% 14.05%
氮的平均百分含量 14.15% 个别测定绝对偏差 0.0015
-0.0005 -0.0010
相对平均偏差 0.71%
计算公式
%100250
25
1000%424)(⨯⨯⨯
⨯∙=
N SO NH NaOH
NaOH M m V C N
4+++
26424NH +6HCHO (CH )N H + 6H O + 3H
4 ： 1 ： 3
由于生成的+264(CH )N H 也消耗NaOH 标准溶液，所以4mol 4+NH 在反应中生成了4mol 可被准确滴定的酸，故氮与NaOH 的化学计量数比为1。
第一次测定时氮含量的计算
%100%25
1000250
N 1s C V M W m ⨯⨯=
⨯⨯⨯
0.096921.3214
100%14.30%25
1000 2.0232250
⨯⨯=
⨯=⨯⨯
%14.10%=2W %14.05%=3W
%%%%123W W W W 3
++=
14.30%14.10%14.05%14.15%3
++==
第一次测定的绝对偏差：10.14300.14150.0015r i d x x =-=-= 同理可得：20.0005r d =- 30.0010r d =-
相对平均偏差：123||||||
100%3r r r r d d d d x
++=
⨯⨯
0.00150.00050.0010
100%0.71%30.1415
++=
⨯=⨯
七、实验讨论与心得
1、配制甲醛时应在通风橱中配制，甲醛溶液中常含有微量酸，消耗NaOH 标准溶液使实验结果产生误差，用NaOH 标准溶液滴定甲醛溶液至溶液呈微红色。
2、临近终点时，NaOH 溶液应半滴半滴加以免过终点，且要用洗瓶及时淋洗锥形。
3、溶解邻苯二甲酸氢钾时，不能将玻棒伸入锥形瓶搅拌，用玻璃棒搅拌容易带出试液，造成误差。
4、甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和，若以甲基红为指示剂，用NaOH滴定，指示剂变为红色时，溶液的pH值为4.4，而甲酸不能完全中和。
铵盐试样中的游离酸若以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定至粉红色时，铵盐就有少部分被滴定，使测定结果偏高。
5、NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法，因用NaOH溶液滴定时，HCO3-中的H+同时被滴定，所以不能用甲醛法测定。
NH4NO3中的含氮量可用甲醛法，
+的两倍计算
根据氮的物质的量NH
4
八、实验结论：
(NH)SO试样中氮含量为14.15%
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九、评语和成绩
成绩：指导教师：。