Question

（15分）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。为测定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取wgX，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V₁mLc₁ 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V₂mLNaOH溶液。

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(CrO₄^2—)为       mol·L^—1。（已知：K_sp(Ag₂CrO₄)=1.12×10^—12）
（6）经测定，样品X中钴．氨．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

当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定
碱  酚酞（或甲基红）

偏低
防止硝酸银见光分解  2.8×10^—3
+3    2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co(NH₃)₆]Cl₃+2H₂O  温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

试题分析：（1）分析题给装置知，装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管，可使用的指示剂为酚酞（或甲基红）。（3）根据题给信息知，氨的测定过程中发生反应HCl+NH₃NH₄Cl，则样品中氨的物质的量与和氨气反应的HCl的物质的量相等，为（c₁V₁—c₂V₂）×10^—3mol，则氨气的质量为
（c₁V₁—c₂V₂）×10^—3×17g，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，若气密性不好会导致氨气逸出，测定结果将偏低。（5）测定氯的过程中，用硝酸银溶液滴定，硝酸银见光易分解，故使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解；根据沉淀溶解平衡知识知，c(CrO₄^2—) =K_sp(Ag₂CrO₄)/ c²(Ag^＋)= 1.12×10^—12/(2.0×10^—5)²=2.8×10^—3mol·L^—1。（6）根据题意知，样品X中钴、氨、氯的物质的量之比为1:6:3，则X的化学式为[Co(NH₃)₆]Cl₃，利用化合价规则判断，钴的化合价为+3；根据题给信息知，CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水在活性炭催化下，合成橙黄色晶体X，化学方程式为2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co(NH₃)₆]Cl₃+2H₂O；X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出。