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、CoCl2·6H2O、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，注入下圖所示的三頸瓶中，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500.00mL 7.0 mol/L的鹽酸溶液吸收，吸收結(jié)束后量取吸收液25.00 mL，用2.00 mol/L的NaOH溶液滴定過(guò)量的鹽酸，終點(diǎn)消耗NaOH溶液12.50 mL。

步驟二，氯的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取橙黃色晶體w g，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）上述裝置A中，玻璃管的作用是_________________________；

（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”）；

（5）測(cè)定氯的過(guò)程中，出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí)，若溶液中c()=0.002 5 mol/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)=1.0×1012，Ksp (AgCl)= 1.8×1010

（6）經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定，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。制備M的化學(xué)方程式為__________________________________，制備M的過(guò)程中溫度不能過(guò)高的原因是______________________。

Answer 1

【答案】 平衡氣壓(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) A 42.00 偏高 當(dāng)溶液中出現(xiàn) Ag2CrO4 沉淀時(shí)，c2(Ag+)×c( CrO24 )=1.0×1012，代入求得：c(Ag+)=2.0×105mol/L。此時(shí) c(Ag+)×c(Cl)=1.8×1010，代入求得 c(Cl)=9.0×106mol/L＜1.0×105mol/L，所以當(dāng)出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí) Cl已完全沉淀 溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出

【解析】(1). 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，起到平衡氣壓的作用；

(2).三頸瓶中需要通入水蒸氣，所以A出應(yīng)放置酒精燈加熱；

(3).m(N)=14*n(NH4+)=14*[n(HCl)- n(NaOH)]=14*[(0.5*7*25/500-2*0.0125)*20]=14*0.15*20=42g

(4).將揮發(fā)的鹽酸計(jì)入消耗量，將大于實(shí)際使用的量，即計(jì)算的n(NH4+)大于實(shí)際n(NH4+)，所以將造成N含量偏高；

(5).若采用Ag2CrO4作為指示劑，溶液中出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失時(shí)，Cl必須完全沉淀。根據(jù)沉淀的溶度積計(jì)算，當(dāng)溶液中出現(xiàn) Ag2CrO4 沉淀時(shí)，c2(Ag+)×c( CrO24 )=1.0×1012，代入求得：c(Ag+)=2.0×105mol/L。此時(shí) c(Ag+)×c(Cl)=1.8×1010，代入求得 c(Cl)=9.0×106mol/L＜1.0×105mol/L，所以當(dāng)出現(xiàn)淺紅色沉淀時(shí) Cl已完全沉淀；

(6).Co：NH3：Cl=1:6:3，NH3以配位鍵的形式結(jié)合，所以M的化學(xué)式為：CoCl3·6 NH3，由題得；溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出。