Question

【題目】某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、液氨、氯化銨為原料，在活性炭催化下合成了橙黃色晶體X。為測定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

①氨的測定：精確稱取wgX，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，將樣品溶液中的氨全部蒸出，用V1mLc1 mol·L—1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c2 mol·L—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。

②氯的測定：準(zhǔn)確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)（Ag2CrO4為磚紅色）。

回答下列問題：

（1）裝置中安全管的作用原理是 。

（2）用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí)，應(yīng)使用 式滴定管，可使用的指示劑為 。

（3）樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為 。

（4）測定氨前應(yīng)該對裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若氣密性不好測定結(jié)果將 （填“偏高”或“偏低”）。

（5）測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是 ；滴定終點(diǎn)時(shí)，若溶液中c(Ag＋)=2.0×10—5 mol·L—1，c(CrO42—)為 mol·L—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12）

（6）經(jīng)測定，樣品X中鈷、氨、氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3，鈷的化合價(jià)為 ，制備X的化學(xué)方程式為 ；X的制備過程中溫度不能過高的原因是 。

Answer 1

【答案】

（1）當(dāng)A中壓力過大時(shí)，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定；

（2）堿， 酚酞（或甲基紅）；

（3）（c1V1—c2V2）×10—3×17/w×100%；

（4）偏低；

（5）防止硝酸銀見光分解，2.8×10—3；

（6）+3，2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2＝2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O，溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出；

【解析】

試題分析：（1）無論三頸瓶中壓強(qiáng)過大或過小，都不會(huì)造成危險(xiǎn)，若過大，A在導(dǎo)管內(nèi)液面升高，將緩沖壓力，若過小，外界空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶，也不會(huì)造成倒吸，安全作用的原理是使A中壓強(qiáng)穩(wěn)定。

（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，所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液確定過剩的HCl時(shí)，應(yīng)使用堿式滴定管盛放NaOH溶液；NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應(yīng)后呈中性，可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑，甲基橙為酸性變色指示劑、酚酞為堿性變色指示劑，所以可以選取甲基橙或酚酞作指示劑。

（3）與氨氣反應(yīng)的n（HCl）＝V1×10-3L×c1molL-1-c2molL-1 ×V2×10-3L＝（c1V1-c2V2）×10-3mol，根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知，n（NH3）＝n（HCl）＝（c1V1-c2V2）×10-3mol，氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝。

（4）若氣密性不好，導(dǎo)致部分氨氣泄漏，所以氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。

（5）硝酸銀不穩(wěn)定，見光易分解，為防止硝酸銀分解，用棕色滴定管盛放硝酸銀溶液；根據(jù)鉻酸銀的溶度積常數(shù)可知c（CrO42-）=。

（6）經(jīng)測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1：6：3，則其化學(xué)式為[Co（NH3）6]Cl3，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0得Co元素化合價(jià)為+3價(jià)；該反應(yīng)中Co失電子、雙氧水得電子，CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3發(fā)生反應(yīng)生成[Co（NH3）6]Cl3和水，反應(yīng)方程式為2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O22[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。