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(cè)定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

①氨的測(cè)定：精確稱(chēng)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V1mLc1mol·L—1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c2mol·L—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。

②氯的測(cè)定：準(zhǔn)確稱(chēng)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(wèn)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(guò)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(cè)定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若氣密性不好測(cè)定結(jié)果將___（填“偏高”或“偏低”）。

（5）測(cè)定氯的過(guò)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—5mol·L—1，c(CrO42—)為______mol·L—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12）

（6）經(jīng)測(cè)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(guò)程中溫度不能過(guò)高的原因是__________________。

Answer 1

【答案】當(dāng)A中壓力過(guò)大時(shí)，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定 堿 酚酞（或甲基紅） (c1V1—c2V2)×10—3×17/w×100% 偏低 防止硝酸銀見(jiàn)光分解 2.8×10－3 +3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出

【解析】

（1）無(wú)論三頸瓶中壓強(qiáng)過(guò)大或過(guò)小，都不會(huì)造成危險(xiǎn)，若過(guò)大，A在導(dǎo)管內(nèi)液面升高，將緩沖壓力，若過(guò)小，外界空氣通過(guò)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(guò)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(jiàn)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(cè)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＋H2O2=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(guò)程中溫度不能過(guò)高。

【點(diǎn)晴】

明確相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵，注意綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路，即（1）巧審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>)并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、要求的方案。�?/span>2）想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。（3）看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮�理，確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。（4）細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。