Question

高中化学学习阶段，氨的催化氧化反应也可用某金属M（相对原子质量＜100）的氧化物做催化剂．M元素的离子在一定条件下能与NH₃、卤离子等按某固定比例牢牢结合成稳定的配合物离子（类似于原子团）．
（1）150℃、常压下，6.08g该氧化物与0.6mol HCl气体充分发生复分解反应后，氧化物无剩余，气体变为0.48mol．该金属M的相对原子质量为

 

．
将上述反应所得固体溶于水配成50.0mL溶液，该溶液中溶质的物质的量浓度为

 

mol?L^-1．
（2）取（1）中所配溶液12.5mL，稀释至25mL，缓缓通入2688mL氨气（标况下），在一定条件下反应恰好完全，得到产物B（摩尔质量为260.5g/mol），继续用1.5mol/L的AgNO₃溶液滴定，达到终点时，耗去AgNO₃溶液40.0mL．将B投入过量烧碱溶液中，未检测出NH₃的逸出．则B的化学式可表示为

 

．
（3）已知在图中，L的位置完全相同．现有另一种配离子[M（NH₃）_6-xCl_x]^n±（1≤x≤5，且x为整数），结构类似图．
如果该配离子共有2种不同结构，该配离子的式量为

 

．
（4）一定条件下，3.04g该金属氧化物恰好被某氧化剂（效果相当于0.03mol O₂）氧化，再加入0.05mol KCl，经一些特殊工艺处理，K、M两元素恰好完全形成含氧酸盐（式量＜360），且盐内部阴阳离子个数比为1：2．则该盐的式量以及物质的量分别为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据题意的理解，发生复分解反应可得反应方程式，由物质的量变化求O元素的量，（O元素完全来自金属氧化物）
设金属化合价写化学式，然后讨论，根据计算出来的结果计算物质的量浓度；
（2）根据氯离子0.06mol； 氨0.12mol； 铬离子0.02mol得到最简比为1：6：3  可得到化学式；
（3）根据图示，x=2，3，4时才有两种不同结构，所以分别算得式量；
（4）根据“效果相当于0.03mol O₂”利用电子转移守恒可知铬在盐中的化合价为+6，又由“盐内部阴阳离子个数比为1：2”，设盐为K₂（Cr_xO_y），因为k不可能形成含氧酸根，只有铬、铁、锰等金属可能，所以这样设．因为该物质呈中性，可用阴阳离子电荷相等，求得x与y的关系，再由式量小于360，得到x=1或2，即该盐为k₂CrO₄或k₂Cr₂O₇，再分别设pmol，nmol，利用钾元素和铬元素守恒（因为题目中说“此二元素恰好‘完全’形成含氧酸盐”，所以全部转化）列出两个式子联立方程组即可求解．

解答：解：（1）设氧化物的化学式为M₂O_X，与HCl的反应方程式为：M₂Ox+2xHCl═2MCl_x+xH₂O，
则有：M₂Ox+2xHCl═2MCl_x+xH₂O
      （2M+16x）g   2xmol
        6.08g     （0.6-0.48）mol
n（O元素）=n（H₂O）=0.12mol 
可知：n（M金属）=

0.24

x

mol
m（M金属）=6.08-m（O元素）=6.08-0.12×16=4.16g
M（M金属）=m（M金属）/n（M金属）=

4.16

0.24 x

=

52x

3

讨论：
当x=1时，M（M金属）=17.33g/mol （元素周期表中没有） 
当x=2时，M（M金属）=34.67g/mol （元素周期表中没有）
当x=3时，M（M金属）=52g/mol  （金属Cr）
当x=4时，M（M金属）=69.33/mol （元素周期表中没有）
当x=5时，M（M金属）=86.7g/mol （元素周期表中没有）
当x=6时，M（M金属）=104g/mol（与题意不符合）
故只有52符合，为Cr元素，氧化物为Cr₂O₃，6.08g该氧化物的物质的量为n（Cr₂O₃）=

6.08

152

=0.04mol，溶于盐酸生成CrCl₃，物质的量为0.08mol，其浓度为：

0.08mol

0.05L

=1.6mol/L，故答案为：52； 1.6；
（2）12.5mL溶液中含离子的物质的量为0.02mol，2688mL氨气的物质的量为：

2.688

22.4

=0.12mol，B含有Cl^-离子的物质的量为0.04L×1.5mol/L=0.06mol，能与硝酸银溶液反应，说明Cl为配合物的外界离子，将B投入过量烧碱溶液中，未检测出NH₃的逸出．说明NH₃和Cr形成配位键，则n（Cr³⁺）：n（NH₃）：n（Cl^-）=1：6：3，故化学式为：[Cr（NH₃）₆]Cl ₃，
故答案为：[Cr（NH₃）₆]Cl ₃；
（3）根据图示，x=2，3，4时才有两种不同结构，所以分别算得式量为：191.0，209.5，228.0，故答案为：
191.0，209.5，228.0；
（4）电子转移守恒（设铬盐中铬元素的化合价为n）：2×（n-3）×

3.04

152

=4×0.03，可知铬在盐中的化合价为+6，由“盐内部阴阳离子个数比为1：2”，设盐为K₂（Cr_xO_y），
因为该物质呈中性，又式量小于360，得到x=1或2，根据阴阳离子电荷相等，求得x：y=1：4或2：7，
即该盐为k₂CrO₄或k₂Cr₂O₇，式量分别为194，294；
分别设k₂CrO₄、k₂Cr₂O₇为pmol，qmol，利用钾元素和铬元素守恒，则有：
2p+2q=0.05mol，p+2q=

3.04

152

mol，解之得：p=0.01mol，q=0.15mol，故答案为：294、0.015mol；194、0.01mol．

点评：本题综合考查配合物知识，难度较大，注意从守恒的角度进行计算．