Question

【题目】Ⅰ.某小组以CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验：

①氨的测定：精确称取wgX，加适量水溶解，注入圆底烧瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品溶液中的氨全部蒸出，用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2mol·L-1 NaOH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，至出现砖红色沉淀不在消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。

回答下列问题：

（1）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用___式滴定管，该滴定实验可使用的指示剂为___，达到滴定终点的现象为___。

（2）样品中氨的质量分数表达式为___。

（3）滴定终点时，若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 ，c(CrO42-)为___mol·L-1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12）。

Ⅱ.已知

化合物	Zn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10-17	10-17	10-39

（4）则用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水，溶解，铁变为___加入___调节pH为___（保留两位有效数字），铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。

Answer 1

【答案】碱 酚酞（或甲基红） 溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色（或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色） 2.8×10-3 Fe3+ ZnO 2.7

【解析】

（1）溶液滴定过剩的HCl时，应使用酸式滴定管，该滴定实验可使用的指示剂为酚酞或者甲基红，溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色（或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色），到达滴定终点；

（2）求出氨气反应的n（HCl），根据氨气和HCl的关系式知，n（NH3）=n（HCl），可以求得；

（3）根据c（CrO42-）=求解；

（4）应用溶度积常数计算金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH，从而分析调节pH分离金属离子的原理。

（1）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用酸式滴定管，待测液是HCl，该滴定实验可使用的指示剂为酚酞或者甲基红，锥形瓶中盛有的HCl溶液中滴入酚酞或甲基红，溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色（或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色），到达滴定终点；

（2）与氨气反应的n（HCl）=V1×10-3L×c1molL-1-c2molL-1×V2×10-3L=（c1V1-c2V2）×10-3mol，根据氨气和HCl的关系式知，n（NH3）=n（HCl）=（c1V1-c2V2）×10-3mol，氨的质量分数=×100%；

（3）滴定终点时，溶液中已检测不到Cl-，Ksp（AgCl）=1.0×10-10，溶液中c（Cl-）≤1.0×10-5molL-1，c（Ag+）=2.0×10-5molL-1，Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12，c（CrO42-）===2.8×10-3molL-1；

（4）废电池的锌皮中含Zn、Fe，用稀H2SO4溶解时发生反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑、Fe+2H+=Fe2++H2↑；加入H2O2后又发生反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故溶解时铁变为Fe3+；据Fe(OH)3(s) Fe3++3OH-，Ksp＝c(Fe3+)·c3(OH-)。当c(Fe3+)＝1×10－5 mol·L－1时，c(OH-)＝4.6×10－12 mol·L－1，进而c(H+)=2.2×10－3 mol·L－1，pH＝2.7，为了不引入杂质，需要加入ZnO 调节pH为2.7时，Fe3+刚好沉淀完全。