Question

（15分）某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为测定其组成，进行如下实验。

①氨的测定：精确称取wgX，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁mLc₁ mol·L—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。

②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO₃标准溶液滴定，K₂CrO₄溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag₂CrO₄为砖红色）。

回答下列问题：

（1）装置中安全管的作用原理是           。

（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用    式滴定管，可使用的指示剂为          。

（3）样品中氨的质量分数表达式为              。

（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将     （填“偏高”或“偏低”）。

（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是             ；滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)=2.0×10—5 mol·L—1，c(CrO42—)为        mol·L—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12）

（6）经测定，样品X中钴．氨．氯的物质的量之比为1:6:3，钴的化合价为        ，制备X的化学方程式为                      ；X的制备过程中温度不能过高的原因是                    。

Answer

当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定

碱 酚酞（或甲基红）

偏低

防止硝酸银见光分解 2.8×10—3

+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

【解析】

试题分析：（1）分析题给装置知，装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管，可使用的指示剂为酚酞（或甲基红）。（3）根据题给信息知，氨的测定过程中发生反应HCl+NH3NH4Cl，则样品中氨的物质的量与和氨气反应的HCl的物质的量相等，为（c1V1—c2V2）×10—3mol，则氨气的质量为

（c1V1—c2V2）×10—3×17g，质量分数表达式为。（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好会导致氨气逸出，测定结果将偏低。（5）测定氯的过程中，用硝酸银溶液滴定，硝酸银见光易分解，故使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解；根据沉淀溶解平衡知识知，c(CrO42—) =Ksp(Ag2CrO4)/ c2(Ag＋)= 1.12×10—12/(2.0×10—5)2=2.8×10—3mol·L—1。（6）根据题意知，样品X中钴、氨、氯的物质的量之比为1:6:3，则X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，利用化合价规则判断，钴的化合价为+3；根据题给信息知，CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水在活性炭催化下，合成橙黄色晶体X，化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O；X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出。

考点：考查物质组成的实验测定，涉及化学实验基本操作、化学方程式的书写、实验方案分析及相关计算。