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活性炭的催化來合成。為探究該晶體的組成，設計了如下實驗：

步驟一，氮的測定：準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，吸收結束后量取吸收液25.00 mL，用2.00 mol/L的NaOH溶液滴定過量的鹽酸，終點消耗NaOH溶液12.50 mL。

步驟二，氯的測定：準確稱取橙黃色晶體w g，配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定，以K2CrO4溶液為指示劑，至出現淡紅色沉淀不再消失為終點(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三腳架處應放置一個酒精燈作為熱源，酒精燈應放置在______（填“A”或“B”）處。

（3）步驟一所稱取的樣品中含氮的質量為__________g。

（4）有同學提出裝置C中所用鹽酸的濃度過大易揮發，會造成測得氮的含量結果將_______（填“偏高”“偏低”或“無影響”）；

（5）測定氯的過程中，出現淺紅色沉淀時，若溶液中c()=0.002 5 mol/L，通過計算說明該實驗可以使用K2CrO4溶液為指示劑的原因____________（呈現計算過程）。已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.0×1012，Ksp (AgCl)= 1.8×1010

（6）經上述實驗測定，配合物M中鈷、氮、氯的物質的量之比為1∶6∶3，其中氮元素以氨的形式存在。制備M的化學方程式為__________________________________，制備M的過程中溫度不能過高的原因是______________________。

Answer 1

【答案】 平衡氣壓(當 A 中壓力過大時，安全管中液面上升，使 A 瓶中壓力穩定) A 42.00 偏高 當溶液中出現 Ag2CrO4 沉淀時，c2(Ag+)×c( CrO24 )=1.0×1012，代入求得：c(Ag+)=2.0×105mol/L。此時 c(Ag+)×c(Cl)=1.8×1010，代入求得 c(Cl)=9.0×106mol/L＜1.0×105mol/L，所以當出現淺紅色沉淀時 Cl已完全沉淀 溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出

【解析】(1). 當 A 中壓力過大時，安全管中液面上升，使 A 瓶中壓力穩定，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).將揮發的鹽酸計入消耗量，將大于實際使用的量，即計算的n(NH4+)大于實際n(NH4+)，所以將造成N含量偏高；

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

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