Question

【題目】維爾納配合物M是一種橙黃色單斜晶體。該晶體以濃氨水、雙氧水、CoCl26H2O、NH4Cl 為原料在加熱條件下通過(guò)活性炭的催化來(lái)合成。為探究該晶體的組成，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

步驟一，氮的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取一定量橙黃色晶體，加入適量水溶解，注入下圖所示的三預(yù)瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入 水蒸氣，將樣品中的氨全部蒸出，用500.00mL7.0mol /L的鹽酸溶液吸收，吸收結(jié)束后量取吸收液25.00mL，用2.00mol/L的NaOH溶液滴定過(guò)量的鹽酸，終點(diǎn)消耗NaOH溶液12.50mL。

步驟二，氯的測(cè)定: 準(zhǔn)確稱取橙黃色晶體wg，配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色沉淀)。

（1）裝置B中儀器a的名稱為_______。

（2）裝置A、B 三腳架處應(yīng)放置一個(gè)酒精燈作為熱源，酒精燈應(yīng)放置在___(填“A”或“B”) 處。

（3） 步驟一所稱取的樣品中含氮的質(zhì)量為_______g。

（4）有同學(xué)提出裝置C中所用鹽酸的濃度過(guò)大易揮發(fā)，會(huì)造成測(cè)得氮的含量結(jié)果將____ (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)； 冰水混合物的作用是________。

（5） 測(cè)定氯的過(guò)程中，使用棕色滴定管的原因是_______； 出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí)，若溶液中c(CrO42-)=0.0025mol/L，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)可以使用K2CrO4溶液為指示劑的原因______ (呈現(xiàn)計(jì)算過(guò)程)。已知: Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12 Kp(AgCl)=1.8×10-10

（6）經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定，配合物M中鉆、氮、氯的物質(zhì)的量之比為1: 6: 3，其中氮元素以氨的形式存在。制備M的化學(xué)方程式為__________________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 A 42.00 偏高 減少鹽酸的揮發(fā)，有利于氨氣的吸收 AgNO3見(jiàn)光易分解 當(dāng)溶液中出現(xiàn)Ag2CrO4沉定時(shí)，c2(Ag+)×c(CrO42-)=1.0×10-12，代入求得c(Ag+)=2.0×10-5mol/L.此時(shí)c(Ag+)Xc(C1-)=1.8×10-10，代入求得c(Cl-)=9.0×10-6mol/L<1.0×10-5mol/L，所以當(dāng)出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí)Cl-已完全沉淀 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）儀器a的特點(diǎn)，儀器a為分液漏斗；（2）依據(jù)題意，在晶體中加入NaOH溶液充分反應(yīng)后，通入水蒸氣將氨全部蒸出，因此酒精燈應(yīng)放置在A處，產(chǎn)生水蒸氣；NaOH滴定的是過(guò)量的鹽酸，過(guò)量的鹽酸物質(zhì)的量為12.50×10－3×2mol=0.025mol，則500mL吸收液中與NH3反應(yīng)的鹽酸的量為(500×10－3×7－0.025×500/25)mol=3mol，根據(jù)NH3＋HCl=NH4Cl，即n(NH3)=n(HCl)=3mol，根據(jù)N元素守恒，樣品種m(N)=3×14g=42.00g；（4）NH3全部被吸收，由于鹽酸的揮發(fā)，造成過(guò)量的鹽酸的量減少，即吸收NH3的HCl量偏大，會(huì)造成測(cè)的N的含量結(jié)果將偏高；冰水混合物的作用是減少鹽酸的揮發(fā)，有利于氨氣的吸收；（5）AgNO3見(jiàn)光分解，因此滴定過(guò)程用棕色滴定管；當(dāng)溶液中出現(xiàn)Ag2CrO4沉定時(shí)，c2(Ag+)×c(CrO42-)=1.0×10-12，代入求得c(Ag+)=2.0×10-5mol/L，此時(shí)c(Ag+)×c(C1-)=1.8×10-10，代入求得c(Cl-)=9.0×10-6mol/L<1.0×10-5mol/L，所以當(dāng)出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí)Cl-已完全沉淀；（6）配合物M中鈷、氮、氯的物質(zhì)的量之比為1：6：3，其中氮元素以氨的形式存在，M的化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3，配合物以濃氨水、雙氧水、CoCl2·6H2O、NH4Cl為原料，制備配合物M，因此化學(xué)反應(yīng)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。