第五章 肥料分析答案

11．测定氮肥中 NH3 的含量。称取 1.6160g 试样，精确至 0.0001g。溶解后，
转移至 250 mL 容量瓶中定容。移取 25.00mL 试验溶液，加少氢氧化钠溶液， 将产生的 NH3 导入 40.00mL 硫酸标准滴定溶液[c(1/2H2SO4)=0.1020mol/L]中吸 收， 剩余的硫酸需 17.00mL 氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.1020mol/L]中和， 计算氮肥中 NH3 的质量分数。
答：试验溶液中有 NH4+及有碱存在，会发生沉淀反应而干扰测定。因此，可先将溶液转化 为强碱性并加热煮沸除去氨。或用甲醛法将 NH4+转化为六次甲基四胺盐而除去。铷、铯、 银、钛、汞等金属离子也发生同样的沉淀反应。但含量甚微可不于考虑。如果溶液呈碱性， 常见金属离子会水解而干扰测定，可用 EDTA 配合剂进行掩蔽。
第五章 肥料分析答案
1. 化学肥料如何分类? 它的分析项目有那些?
答： 经化学和机械加工方法制造， 能供给农作物营养及提高土壤肥力的化学物质称为化学肥 料。本章主要介绍化学肥料中主要元素成分的分析。化学肥料的分类，按营养元素可分为氮 肥、磷肥、钾肥、复合肥料、微量元素肥料。按化学性质可分为酸性肥料，中性肥料和碱性 肥料。 化学肥料的分析项目包括水分含量，有效成分含量和杂质含量等分析。
答：反应方程式为： 22（C9H7N） 3 H3(PO4·12MoO3)·H2O+26OH ＝HPO4 +12MoO4 +3C9H7N+15H2O 1P2O5 ∴1P2O5 2(C9H7N)3H3(PO4·12MoO3)·H2O 52OH2×260HP-
1 1 [CNaOH -V消耗NaOH )]M(P2 O5 ) [0.5 × (30 − 8)] × 10 − 3 × 141.94 0.0300 52 52 ∴ω ( P2O5 )= = = = 0.3 1 0.1000 0.1000 m× 10 15．称取 2.5000g 钾肥试样，制备成 500.0mL 的试验溶液。移取 25.00mL 试验 溶液，与对氧化钾的滴定度为 1.200mg/mL 的四苯硼酸钠标准滴定溶液反应，稀 释至 100.0mL，干过滤后，移取滤液 50.00mL，用溴代十六烷基三甲铵标准滴定 溶液滴定，消耗 9.50mL。 （每毫升溴代十六烷基三甲铵标准滴定溶液相当于四 苯硼酸钠标准滴定溶液 1.20mL） ，计算钾肥中氧化钾的质量分数。
答：(NH4)2SO4 + 2NaOH = H2SO4 +2NH3↑ + 2H2O 2NH3 + H2SO4(过量) = (NH4)2SO4 H2SO4(剩余) +2NaOH = Na2SO4 + H2O ∴ VH2SO4 (剩余） =
17.00 × 0.1020 =4.25ml 2 × 2 × 0.1020 .VH2SO4 = 0.1020 × 35.75 × 10−3 = 0.0036
4.
简述测定尿素中缩二脲含量的方法原理，并写出化学方程式。
答： 在有酒石酸钾钠存在下的碱性溶液中缩二脲与硫酸铜作用生成紫红色络合物。 反应式为： 2(NH2CO)2NH+CuSO4＝[(H2NCONHCONH2)2Cu]SO4 于波长为 550nm 处测其பைடு நூலகம்光度，在工作曲线上查出缩二脲的量。
5.
简述磷钼酸喹啉容量法的方法原理，写出化学方程式。
-
2×260HP
-
6.
磷钼酸喹啉容量法测定五氧化二磷时，可能有哪些干扰? 如何消除干扰?
答：磷钼酸喹啉容量法测定五氧化二磷时，可能有如下干扰： NH4+离子存在时，会生成黄色的磷钼酸铵沉淀，干扰测定。反应式为： H3PO4＋12Na2MOO4+3NH4NO3+21HNO3 = (NH4)3[P(MO3O10)4]·2H2O↓+10H2O+24NaNO3 排除 NH4+离子的干扰，可加入丙酮，丙酮和 NH4+离子作用，不再干扰测定。同时，丙 酮可改善沉淀的物理性能，使沉淀物颗粒粗大、疏松、易于过滤洗涤。 硅酸存在，会生成黄色的硅钼酸喹啉沉淀，反应式为 H4SiO4+12Na2MOO4+4C9H7N+24HNO3 = (C9H7N)4H4[Si(MO3O10)4]⋅2H2O↓+10H2O+24NaNO3 加入柠檬酸，柠檬酸与钼酸生成解离程度较小的络合物，解离出的钼酸根浓度很小，仅 能满足磷钼酸喹啉沉淀的条件而达不到硅钼酸喹啉的溶度积， 从而排除硅的干扰。 又因为柠 + 酸溶液中，磷钼酸铵的溶解度比磷钼酸喹啉的大，所以，柠檬酸可进一步除 NH4 离子的干 扰，另外，还可以阻止钼酸盐水解而导致的结果偏高现象。
8． 四苯硼酸钠容量法测定钾肥中氧化钾含量的方法原理是什么? 写出相应的化 学反应式。
答：在碱性的试验溶液中，用过量的四苯硼酸钠标准溶液沉淀钾离子。分离沉淀后，以 达旦黄为指示剂， 用溴化十六烷基三甲基铵标准滴定溶液滴定剩余的四苯硼酸钠。 反应式为： Na[B(C6H5)4]+[N(CH3)3C16H33]Br=N(CH3)3C16H33B(C6H5)4↓(白色胶状物)+NaBr
2 蒸馏法测定：强碱分解、蒸馏，以硼酸溶液吸收，用酸标准溶液滴定。 ○ （NH4） 2 SO4＋2NaOH = H2SO4+2NH3↑+2H2O 氨水、碳酸氢铵中的氮，可直接用酸标准溶液滴定。 （2）硝酸态氮：先还原为氨态氮，再用甲醛法或蒸馏法测定。 （3）有机态氮：先经浓硫酸在不同条件下消化、分解，使氮转变为氨态，然后用甲醛法或 蒸馏法测定。
S H3C N SO 3Na N N N H3C S NH SO3Na H3C S +2[N(CH3)3C16H 33]Br H3C N S SO3[N(CH3)3C16 H33] N N N NH SO3[N(CH3 )3C16 H3 3 ] +2NaBr
9．四苯硼酸钠重量法和容量法测定氧化钾含量时，有哪些干扰因素? 如何消除 干扰?
与 NH3 反应得 H2SO4 的体积为：V=40.00 － 4.25 = 35.75ml ∴
nNH3 = C 1
2
H 2SO 4
ω (N) =
0.0036 × 14 ×100% = 31.19% 1 1.6160 × 10
12．测定碳酸氢铵中的含氮量，称取 2.3000g 试样，精确至 0.0001g。溶解于 40.00mL 硫酸标准滴定溶液[c(1/2H2SO4)=0.1020mol/L]和适量水中，煮沸，加指 示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.5000mol/L]滴定，消耗 24.00mL， 计算其湿基含氮量。若试样水分含量为 3.50%，计算其干燥基含氮量。
答：反应方程式为： 2NH 4 HCO3 +H 2SO （ = NH 4） 4 过量）（ 2SO 4 +CO 2 ↑ +H 2 O
H 2SO（ +2NaOH=Na 2SO 4 +2H 2 O 4 剩余）
∴湿基含氮量为： ω (N)=
2CH2SO4 VH2SO4 -C NaOH × M(N) m试样 × 100
量为 0.90%，计算其氮质量分数。
答： 4NH 4 ++6HCHO=(CH 2 ) 6 N 4 H + +3H + +6H 2 O
H + +NaOH=Na + +H 2 O
∴ 4NH 4 + 3NaOH ∴ nNH + =
4
4 4 × C NaOHVNaOH = × 0.5 × 35 × 10 −3 = 0.0233 3 3
ω (N)=
0.0233 × 17 × 100% = 26.65% 1.5000 × (1-0.9%)
14．容量法测定磷肥中五氧化二磷的含量，称取 1.000g 试样，经酸分解，磷化 合物转化为磷酸，定容于 250mL 容量瓶中。移取 25.00mL 试验溶液，在酸性溶 液中加高喹试剂，生成磷钼酸喹啉沉淀，沉淀用 30.00mL 氢氧化钠标准滴定溶 液 [c(NaOH)=0.5000mol/L] 溶解 ， 再 用 盐 酸 标准滴 定 溶液 [c(HCl)=0.2500mol/L] 返滴定剩余的氢氧化钠，消耗 8.00mL，计算磷肥中五氧化二磷的质量分数。
2.
化学肥料中水分的测定有哪些方法? 简述各自的方法原理， 并写出相应的化
学反应方程式。
答：化学肥料中水分的测定可采用碳化钙（电石）法，卡尔⋅费休方法，烘箱干燥法等。 电石法： 碳酸氢铵和碳化钙混合，试样中的水分与碳化钙作用生成乙炔： Ca(OH)2+C2H2↑ CaC2+2H2O＝ 测量乙炔的体积，即可计算出水分含量。 卡尔⋅费休方法： 由碘、二氧化硫、吡啶、甲醇组成的混合试剂，称为卡尔·费休试剂。它与存在于试 样中的水分进行定量反应，生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸氢吡啶，反应式如下： H2O＋I2＋SO2＋3C5H5N = 2C5H5N·HI＋C5H5N·SO3 C5H5N·SO3＋CH3OH = C5H5NH·OSO2·OCH3 用卡尔·费休试剂滴定试样中的水，以“永停”电位法确定滴定终点，即可计算水分 含量。 烘箱干燥法： 在一定的温度下，试样干燥 3h 后的失量为水分的含量。 以 H2O 质量分数表示的水分按下式计算：
10． 测定酸性磷肥中游离酸含量时， 为什么选用溴甲酚绿作指示剂? 若选用甲基 橙或甲基红作指示剂会产生什么影响? 为何用对照法确定滴定终点?
答：以溴甲酚绿为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定游离酸，反应式如下： H3PO4+NaOH = NaH2PO4+H2O H2SO4+2NaOH = Na2SO4+H2O 根据氢氧化钠标准滴定溶液的消耗量，计算出以 P2O5 表示的游离酸含量。 滴定反应的产物为磷酸二氢钠，其溶液的 pH 值为 4.5，恰好在溴甲酚绿的变色范围。 若用甲基橙作指示剂，误差太大；若用甲基红为指示剂，由于磷酸二氢钠是两性物质溶液， 具有缓冲性，又因为试验溶液中铁、铝离子在此酸度下水解，使终点变色不明显。用溴甲酚 绿作指示较好， 但仍终点不易观察。 必须用磷酸二氢钠和柠檬酸配制的标准缓冲溶液作对比 判断终点。
（2 × 40 × 0.1020 × 2 − 0.5 × 24) × 14 = 2.3000 × 100 60.48 = = 26.30% 230
干燥基含氮量为： ω (N) =
60.48 = 27.25% 2.30 × (1-3.50%) × 100
13．测定硝酸铵中的含氮量，称取 1.5000g 试样，经与甲醛反应后，用氢氧化钠 标准滴定溶液[c(NaOH)=0.5000mol/L]滴定，消耗 35.00mL。已知试样中水分含
答：用水、碱性柠檬酸铵溶液提取过磷酸钙中的有效磷，提取液中正磷酸根离子在酸性介质 中与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀， 过滤， 洗净所吸附的酸液后将沉淀溶于过量的 碱标准滴定溶液中，再用酸标准滴定溶液回滴剩余的碱。根据所用酸、碱溶液的体积换算出 五氧化二磷的含量。 22（C9H7N） 3 H3(PO4·12MoO3)·H2O+26OH ＝HPO4 +12MoO4 +3C9H7N+15H2O 1P2O5 ∴1P2O5 2(C9H7N)3H3(PO4·12MoO3)·H2O 52OH
ω (H 2 O) =
式中 m m1 干燥前试料的质量，g； 干燥后试料的质量，g；
m − m1 m
3.
氮在化合物中通常具有哪几种存在状态 ? 各种状态测定含氮量的方法原理
是什么? 写出相应的化学方程式。
答：氮在化合物中通常以氨态，硝酸态和有机态三种形式存在。 （1）氨态的氮 强酸的铵盐有两种方法： （ 甲醛法测定： ○ 先用强碱滴定硫酸铵和硫酸混合物中的硫酸刚好完全反应， 然后加入甲 + 醛和硫酸铵作用，定量的生成六次甲基四胺盐和 H ，然后用强碱标准溶液滴定。 4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O
7.
磷钼酸喹啉容量法测定五氧化二磷时， 所用的喹钼柠酮试剂是由哪些试剂配
制而成的? 各种试剂的作用什么?
答：喹钼柠酮试剂是由钼酸钠、柠檬酸、硝酸（1:1） 、喹啉、丙酮配制而成的。 柠檬酸与钼酸生成解离程度较小的络合物， 解离出的钼酸根浓度很小， 仅能满足磷钼酸
喹啉沉淀的条件而达不到硅钼酸喹啉的溶度积，从而排除硅的干扰。又因为柠酸溶液中，磷 钼酸铵的溶解度比磷钼酸喹啉的大，所以，柠檬酸可进一步除 NH4+离子的干扰，另外，还 可以阻止钼酸盐水解而导致的结果偏高现象。 丙酮可排除 NH4+离子的干扰。同时，丙酮可改善沉淀的物理性能，使沉淀物颗粒粗大、 疏松、易于过滤洗涤。 2+ H3PO4＋12MoO4 +24H =H3(PO4·12MoO3)·H2O+11H2O H3(PO4·12MoO3)·H2O+3C9H7N=(C9H7N)3H3(PO4·12MoO3)·H2O↓