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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①氨的測(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液吸收．蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c₂mol?L^-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl，到終點(diǎn)時(shí)消耗V₂mL NaOH溶液．

②氯的測(cè)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(wèn)題：
（1）裝置中安全管的作用原理是

 

．
（2）用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液確定過(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（CrO₄^2-）為

 

mol?L^-1．（已知：K_sp（Ag₂CrO₄）=1.12×10^-12）
（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，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

考點(diǎn)：真題集萃,探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）通過(guò)2中液面調(diào)節(jié)A中壓強(qiáng)；
（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(yīng)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(yīng)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)；
（4）若氣密性不好，導(dǎo)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(jì)算c（CrO₄^2-）；
（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計(jì)算Co元素化合價(jià)；該反應(yīng)中Co失電子、雙氧水得電子，CoCl₂?6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、NH₃發(fā)生反應(yīng)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(guò)2中液面調(diào)節(jié)A中壓強(qiáng)，如果A中壓力過(guò)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，
故答案為：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；
（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(yīng)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?jǐn)?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(dǎo)致部分氨氣泄漏，所以氨氣質(zhì)量分?jǐn)?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(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，CoCl₂?6H₂O、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

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(guò)程中溫度不能過(guò)高，
故答案為：+3；2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂

催化劑  .

2[Co（NH₃）₆]Cl₃+2H₂O；溫度越高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出．

點(diǎn)評(píng)：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(yīng)、物質(zhì)含量的測(cè)定等知識(shí)點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)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．