Question

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。为确定其组成，进行如下实验 。

①氨的测定：精确称取w g X，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V₁ mL c_l 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V₂ mL NaOH溶液。

氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)

 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(CrO)为________mol·L^－1。[已知：K_sp(Ag₂CrO₄)＝1.12×10^－12]

    (6)经测定，样品X中钴、氨和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 1

(1)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)碱　酚酞(或甲基红)

(3)×100%

(4)偏低

(5)防止硝酸银见光分解　2.8×10^－3

(6)＋3　2CoCl₂＋2NH₄Cl＋10NH₃＋H₂O₂===2[Co(NH₃)₆]Cl₃＋2H₂O　温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

[解析] (1)安全管与大气相通，可通过液体在安全管的上升平衡A瓶内的压强。(2)量取NaOH溶液用碱式滴定管，滴定终点由酸性变到中性，用酚酞作指示剂。(3)根据题给信息可知HCl参与两个反应：氨测定过程中反应为NH₃＋HCl===NH₄Cl，残留HCl与NaOH反应。由氨测定过程中反应的HCl的量可确定氨的量，进而确定氨的质量分数。(4)若气密性不好则会导致氨气逸出，使测量结果偏低。(5)测氯的过程中用硝酸银溶液，而硝酸银见光易分解，故用棕色滴定管；根据溶度积常数和c(Ag^＋)可计算出c(CrO)。(6)由样品中钴、氨、氯的物质的量之比为1∶6∶3得X的化学式[Co(NH₃)₆]Cl₃，利用化合价规则判断钴的化合价；制备X时用到H₂O₂，而H₂O₂在温度过高时会分解，且温度过高溶解的氨也会减小。