Question

【題目】某科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中將CoCl2·6H2O溶解在煮沸的NH4Cl溶液后，趁熱倒入盛有少量活性炭的錐形瓶中，冷卻后依次加入濃氨水和H2O2，經(jīng)過一系列的反應(yīng)，最終制得了一種橙黃色晶體X，為確定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一、氨的測定：精確稱取w gX，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V1 mLc1 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c2 mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mLNaOH溶液。

實(shí)驗(yàn)二、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)圖中2是一個(gè)長玻璃管，其作用原理是______。

(2)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為______。

(3)測定氨前應(yīng)進(jìn)行的操作是______。

(4)測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是______，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______，若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol/L，c(CrO42-)為______mol/L。(已知：Ksp(Ag2CrO4=1.12×10-12)

(5)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(jià)為______，X的制備過程中溫度不能過高的原因是______。

Answer 1

【答案】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 ×100% 檢查裝置氣密性 防止硝酸銀見光分解 磚紅色沉淀不再消失 2.8×10-3 +3 溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出

【解析】

(1)長玻璃管為安全管，通過2中液面調(diào)節(jié)A中壓強(qiáng)；

(2)根據(jù)氨氣和與氨氣反應(yīng)的鹽酸之間的關(guān)系式計(jì)算氨氣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(3)涉及氣體的反應(yīng)均需檢驗(yàn)裝置氣密性；

(4)考慮硝酸銀不穩(wěn)定，見光易分解；根據(jù)滴定原理，AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液將氯反應(yīng)完與指示劑作用生成磚紅色的沉淀Ag2CrO4；根據(jù)離子積常數(shù)計(jì)算c(CrO42-)；

(5)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計(jì)算Co元素化合價(jià)；雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低。

(1)通過2中液面調(diào)節(jié)A中壓強(qiáng)，如果A中壓力過大時(shí)，安全管中液面上升，使A中壓力減小，從而穩(wěn)定壓力；

(2)與氨氣反應(yīng)的n(HCl)=10-3V1 L×c1 mol/L-c2 mol/L×10-3V2 L=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?jǐn)?shù)=×100%；

(3)若裝置氣密性不好，導(dǎo)致部分氨氣泄漏，使氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，因此測定氨前應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性；

(4)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；根據(jù)滴定原理，AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液將Cl-反應(yīng)完后，會與指示劑作用生成磚紅色的Ag2CrO4沉淀，故滴定終點(diǎn)為產(chǎn)生磚紅色沉淀不再消失；若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol/L，c(CrO42-)=mol/L=2.8×10-3 mol/L；

(5)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，可得Co元素化合價(jià)為+3價(jià)；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。