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题型:综合题 难度:一般

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:

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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,注入下图所示的三预瓶中,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)装置B中仪器a的名称为_______。

(2)裝置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)=1.0×10-12  Kp(AgCl)=1.8×10-10

(6)经上述实验测定,配合物M中钻、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__________________。

【答案】

  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沉定时,c2(Ag+)×c(CrO42-)=1.0×10-12,代入求得c(Ag+)=2.0×10-5mol/L.此时c(Ag+)Xc(C1-)=1.8×10-10,代入求得c(Cl-)=9.0×10-6mol/L<1.0×10-5mol/L,所以当出现浅红色沉淀时Cl-已完全沉淀  2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O212[Co(NH3)6]Cl3+2H2O

【解析】

考查实验方案设计与评价,(1)仪器a的特点,仪器a为分液漏斗;(2)依据题意,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,因此酒精灯应放置在A处,产生水蒸气;NaOH滴定的是过量的盐酸,过量的盐酸物质的量为12.50×10-3×2mol=0.025mol,则500mL吸收液中与NH3反应的盐酸的量为(500×10-3×7-0.025×500/25)mol=3mol,根据NH3+HCl=NH4Cl,即n(NH3)=n(HCl)=3mol,根据N元素守恒,样品种m(N)=3×14g=42.00g;(4)NH3全部被吸收,由于盐酸的挥发,造成过量的盐酸的量减少,即吸收NH3的HCl量偏大,会造成测的N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)AgNO3见光分解,因此滴定过程用棕色滴定管;当溶液中出现Ag2CrO4沉定时,c2(Ag+)×c(CrO42-)=1.0×10-12,代入求得c(Ag+)=2.0×10-5mol/L,此时c(Ag+)×c(C1-)=1.8×10-10,代入求得c(Cl-)=9.0×10-6mol/L<1.0×10-5mol/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,配合物以浓氨水、双氧水、CoCl2·6H2O、NH4Cl为原料,制备配合物M,因此化学反应方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O212[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。

题型:综合题 难度:一般
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