Question

某小組以CoCl₂?6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體X，為確定其組成，進行如下實驗：
①氨的測定：精確稱取w g 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^-1的鹽酸標準溶液吸收．蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c₂mol?L^-1 NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V₂mL NaOH溶液．

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)磚紅色沉淀不再消失為終點（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標準溶液確定過剩的HCl時，應使用

 

式滴定管，可使用的指示劑為

 

．
（3）樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為

 

．
（4）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(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

 

，滴定終點時，若溶液中c（Ag⁺）=2.0×10^-5mol?L^-1，c（CrO₄^2-）為

 

mol?L^-1．（已知：K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12）
（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，鈷的化合價為

 

，制備X的化學方程式為

 

，X的制備過程中溫度不能過高的原因是

 

．

Answer 1

考點：真題集萃,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）通過2中液面調(diào)節(jié)A中壓強；
（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；NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應后呈中性，可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑；
（3）根據(jù)氨氣與和氨氣反應鹽酸之間的關(guān)系式計算氨氣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算氨質(zhì)量分數(shù)；
（4）若氣密性不好，導致氨氣的量偏低；
（5）硝酸銀不穩(wěn)定，易分解；根據(jù)離子積常數(shù)計算c（CrO₄^2-）；
（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，則其化學式為[Co（NH₃）₆]Cl₃，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0計算Co元素化合價；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）通過2中液面調(diào)節(jié)A中壓強，如果A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A中壓力減小，從而穩(wěn)定壓力，
故答案為：當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(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標準溶液確定過剩的HCl時，應使用堿式滴定管盛放NaOH溶液；NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應后呈中性，可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑，甲基紅為酸性變色指示劑、酚酞為堿性變色指示劑，所以可以選取甲基紅或酚酞作指示劑，
故答案為：堿；酚酞或甲基紅；
（3）與氨氣反應的n（HCl）=10^-3V₁L×c₁mol?L^-1-c₂mol?L^-1 ×10^-3V₂L=10^-3（c₁V₁-c₂V₂）mol，根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知，n（NH₃）=n（HCl）=10^-3（c₁V₁-c₂V₂）mol，氨的質(zhì)量分數(shù)=

10-3(c1V1-c2V2)mol×17g/mol

wg

×100%，故答案為：

10-3(c1V1-c2V2)mol×17g/mol

wg

×100%；
（4）若氣密性不好，導致部分氨氣泄漏，所以氨氣質(zhì)量分數(shù)偏低，故答案為：偏低；
（5）硝酸銀不穩(wěn)定，見光易分解，為防止硝酸銀分解，用棕色試劑瓶盛放硝酸銀溶液；c（CrO₄^2-）=

1.12×10-12

(2.0×10-5)2

mol/L=2.8×10^-3 mol/L，
故答案為：防止硝酸銀見光分解；2.8×10^-3；
（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，則其化學式為[Co（NH₃）₆]Cl₃，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0得Co元素化合價為+3價；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

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：+3；2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂

催化劑  .

2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O；溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出．

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