Question

某小組以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體X。為確定其組成，進行如下實驗 。

①氨的測定：精確稱取w g X，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V₁ mL c_l mol·L^－1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^－1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V₂ mL NaOH溶液。

氨的測定裝置(已省略加熱和夾持裝置)

 ②氯的測定：準確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO₃標準溶液滴定，K₂CrO₄溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(Ag₂CrO₄為磚紅色)。

  回答下列問題：

  (1)裝置中安全管的作用原理是__________________________________________。

  (2)用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，應(yīng)使用________式滴定管，可使用的指示劑為________。

    (3)樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為________。

    (4)測定氨前應(yīng)該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好測定結(jié)果將________(填“偏高”或“偏低”)。

    (5)測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是____________________；滴定終點時，若溶液中c(Ag^＋)＝2.0×10^－5 mol·L^－1，c(CrO)為________mol·L^－1。[已知：K_sp(Ag₂CrO₄)＝1.12×10^－12]

    (6)經(jīng)測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3，鈷的化合價為________，制備X的化學(xué)方程式為______________________________________；X的制備過程中溫度不能過高的原因是________。

Answer 1

(1)當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定

(2)堿　酚酞(或甲基紅)

(3)×100%

(4)偏低

(5)防止硝酸銀見光分解　2.8×10^－3

(6)＋3　2CoCl₂＋2NH₄Cl＋10NH₃＋H₂O₂===2[Co(NH₃)₆]Cl₃＋2H₂O　溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出

[解析] (1)安全管與大氣相通，可通過液體在安全管的上升平衡A瓶內(nèi)的壓強。(2)量取NaOH溶液用堿式滴定管，滴定終點由酸性變到中性，用酚酞作指示劑。(3)根據(jù)題給信息可知HCl參與兩個反應(yīng)：氨測定過程中反應(yīng)為NH₃＋HCl===NH₄Cl，殘留HCl與NaOH反應(yīng)。由氨測定過程中反應(yīng)的HCl的量可確定氨的量，進而確定氨的質(zhì)量分數(shù)。(4)若氣密性不好則會導(dǎo)致氨氣逸出，使測量結(jié)果偏低。(5)測氯的過程中用硝酸銀溶液，而硝酸銀見光易分解，故用棕色滴定管；根據(jù)溶度積常數(shù)和c(Ag^＋)可計算出c(CrO)。(6)由樣品中鈷、氨、氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3得X的化學(xué)式[Co(NH₃)₆]Cl₃，利用化合價規(guī)則判斷鈷的化合價；制備X時用到H₂O₂，而H₂O₂在溫度過高時會分解，且溫度過高溶解的氨也會減小。