Question

8．某小組以CoCl₂•6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成橙黃色晶體X．為確定其組成，進行如下實驗．

（1）氨的測定：精確稱取wg X，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V₁mL c₁mol/L的鹽酸標準溶液吸收．蒸氨結束后取下接收瓶，用c₂ mol/L NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V₂ mL NaOH溶液．
①氨的測定裝置（已省略加熱和夾持裝置）中安全管b的作用是使A瓶中壓強穩(wěn)定．盛10% NaOH溶液儀器c的名稱是分液漏斗．
②用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，應使用堿式（填“酸式”或“堿式”）滴定管，用酚酞做指示劑，判斷達到滴定終點時的現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紅色，且30秒內不褪色．
③樣品中氨的質量分數(shù)表達式為$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{W}$×100%．測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好測定結果將偏低（填“偏高”或“偏低”）．
（2）氯的測定：準確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO₃標準溶液滴定，K₂CrO₄溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點（Ag₂CrO₄為磚紅色）．滴定終點時，若液中c（Ag⁺）=2.0×10^-5mol/L，則c（CrO₄^2-）為2.8×10^-3mol/L，（已知K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12）
（3）經測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質的量比為1：6：3，又知X的化學式類似于氫氧    化二氨合銀Ag（NH₃）₂OH，制備X的化學方程式為2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂ $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O．X的制備過程中溫度不能過高的原因是溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出，都會造成測量結果不準確．

Answer 1

分析 （1）①通過b中液面調節(jié)A中壓強；根據(jù)裝置圖可知，盛10% NaOH溶液儀器c的名稱是分液漏斗；
②堿只能盛放在堿式滴定管中，酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中；用酚酞做指示劑，滴定終點時溶液呈淺紅色；
③根據(jù)氨氣與和鹽酸反應之間的關系式計算氨氣的質量，再根據(jù)質量分數(shù)公式計算氨質量分數(shù)；若氣密性不好，導致氨氣的量偏低；
（2）根據(jù)離子積常數(shù)K_sp（Ag₂CrO₄）=c（CrO₄^2-）•c²（Ag⁺）計算c（CrO₄^2-）；
（3）經測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質的量之比為1：6：3，則X的化學式為[Co（NH₃）₆]Cl₃，該反應中Co失電子、雙氧水得電子，CoCl₂•6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、NH₃發(fā)生反應生成[Co（NH₃）₆]Cl₃和水；雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低．

解答 解：（1）①無論三頸瓶中壓強過大或過小，都不會造成危險，若過大，A在導管內液面升高，將緩沖壓力，若過小，外界空氣通過導管進入燒瓶，也不會造成倒吸，安全管b的作用是使A中壓強穩(wěn)定，根據(jù)裝置圖可知，盛10% NaOH溶液儀器c的名稱是分液漏斗，
故答案為：使A瓶中壓強穩(wěn)定；分液漏斗；
②堿只能盛放在堿式滴定管中，酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中；用酚酞做指示劑，判斷達到滴定終點時的現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紅色，且30秒內不褪色，
故答案為：堿；溶液變?yōu)闇\紅色，且30秒內不褪色；
③與氨氣反應的n（HCl）=V₁×10^-3L×C₁mol•L^-1-C₂mol•L^-1 ×V₂×10^-3L=（C₁V₁-C₂V₂）×10^-3mol，根據(jù)氨氣和HCl的關系式知，n（NH₃）=n（HCl）=（C₁V₁-C₂V₂）×10^-3mol，氨的質量分數(shù)=$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{W}$×100%，若氣密性不好，導致部分氨氣泄漏，所以氨氣質量分數(shù)偏低，
故答案為：$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}×17}{W}$×100%；偏低；
（2）c（CrO₄^2-）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.12×1{0}^{-12}}{（2.0×1{0}^{-5}）}$mol/L=2.8×10^-3 mol/L，
故答案為：2.8×10^-3；
（3）經測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質的量之比為1：6：3，則X的化學式為[Co（NH₃）₆]Cl₃，該反應中Co失電子、雙氧水得電子，CoCl₂•6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、NH₃發(fā)生反應生成[Co（NH₃）₆]Cl₃和水，反應方程式為2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O；雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低，所以X的制備過程中溫度不能過高，
故答案為：2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O；溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出，都會造成測量結果不準確．

點評 本題考查了物質含量的測定，涉及難溶物的溶解平衡、氧化還原反應、物質含量的測定等知識點，明確實驗原理是解本題關鍵，知道指示劑的選取方法，題目難度中等．