Question

【题目】维尔纳配合物M是一种橙黄色单斜晶体，该晶体以浓氨水、双氧水、CoCl2·6H2O、NH4Cl为原料在加热条件下通过活性炭的催化来合成。为探究该晶体的组成，设计了如下实验：

步骤一，氮的测定：准确称取一定量橙黄色晶体，加入适量水溶解，注入下图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10％NaOH溶液，通入水蒸气，将样品中的氨全部蒸出，用500.00mL7.0mol／L的盐酸溶液吸收，吸收结束后量取吸收液25.00mL，用2.00mol／L的NaOH溶液滴定过量的盐酸，终点消耗NaOH溶液12.50mL。

步骤二，氯的测定：准确称取橙黄色晶体wg，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，以K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色沉淀)。

（1）上述装置A中，玻璃管的作用是________；装置B中仪器a的名称为_________。

（2）装置A、B三脚架处应放置一个酒精灯作为热源，酒精灯应放置在____(填“A”或“B”)处。

（3）步骤一所称取的样品中含氮的质量为_________g。

（4）有同学提出装置C中所用盐酸的浓度过大易挥发，会造成测得氮的含量结果将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；冰水混合物的作用是___________。

（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是_________；出现浅红色沉淀时，若溶液中c(CrO42-)=0.0025mol／L，通过计算说明该实验可以使用K2CrO4溶液为指示剂的原因______(呈现计算过程)。已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12Ksp(AgCl)=1.8×10-10

（6）经上述实验测定，配合物M中钴、氮、氯的物质的量之比为1：6：3，其中氮元素以氨的形式存在。制备M的化学方程式为_____________________，其中双氧水的作用是__________；制备M的过程中温度不能过高的原因是_________________。

Answer 1

【答案】 平衡气压（当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定） 分液漏斗 A 42.00 偏高 减少盐酸的挥发，有利于氨气的吸收 AgNO3见光易分解 当溶液中出现Ag2CrO4沉淀时，c2(Ag＋)×c(CrO42－)=1.0×10－12，代入求得c (Ag＋)=2.0×10－5 mol/L。此时c (Ag＋)×c(Cl－)=1.8×10－10，代入求得 c(Cl－)=9.0×10－6 mol/L＜1.0×10－5 mol/L，所以当出现浅红色沉淀时Cl－已完全沉淀。 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O 氧化剂 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

【解析】试题分析：本题考查物质组成的探究实验。涉及中和滴定的计算和误差分析，溶度积的计算，化学方程式的书写和反应条件的控制。

（1）装置A中玻璃管的作用是平衡气压，当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。装置B中仪器a的名称为分液漏斗。

（2）依据题中的实验步骤，在晶体中加入NaOH溶液充分反应后，通入水蒸气将氨全部蒸出，所以酒精灯应放置在A处，产生水蒸气。

（3）25.00mL吸收液中过量的n（HCl）=n（NaOH）=2mol/L0.0125L=0.025mol，则吸收氨气的n（HCl）=7mol/L0.5L-0.025mol=3mol，根据反应NH3+HCl=NH4Cl，n（NH3）=3mol，根据N守恒，样品中m（N）=3mol14g/mol=42.00g。

（4）由于盐酸的挥发，吸收NH3的HCl偏大，会造成测得氮的含量结果将偏高。冰水混合物的作用是：减少盐酸的挥发，有利于氨气的吸收。

（5）氯的测定中以AgNO3标准溶液进行滴定，由于AgNO3溶液见光易分解，所以用棕色滴定管。当溶液中出现Ag2CrO4沉淀时，c2（Ag+）c（CrO42-）=1.0×10－12，将c（CrO42-）=0.0025mol/L代入求得c（Ag+）=2.0×10－5 mol/L。此时c（Ag+）×c（Cl-）=1.8×10－10，代入求得c（Cl-）=9.0×10－6 mol/L＜1.0×10－5 mol/L，所以当出现浅红色沉淀时Cl－已完全沉淀。

（6）配合物M中钴、氮、氯的物质的量之比为1：6：3，其中氮元素以氨的形式存在，M的化学式为[Co（NH3）6]Cl3。配合物M以浓氨水、双氧水、CoCl2·6H2O、NH4Cl为原料在加热条件下通过活性炭的催化来合成，在反应中Co元素的化合价由+2价升至+3价，H2O2作为氧化剂被还原成H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，制备M的化学方程式为：2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。在反应中双氧水作氧化剂。由于双氧水受热易分解，氨水受热分解逸出氨气，所以制备M的过程中温度不能过高。