Question

（15分）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。為測定其組成，進行如下實驗。
①氨的測定：精確稱取wgX，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V₁mLc₁ mol·L^—1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^—1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V₂mLNaOH溶液。

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，應使用   式滴定管，可使用的指示劑為         。
（3）樣品中氨的質量分數表達式為             。
（4）測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好測定結果將    （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(CrO₄^2—)為       mol·L^—1。（已知：K_sp(Ag₂CrO₄)=1.12×10^—12）
（6）經測定，樣品X中鈷．氨．氯的物質的量之比為1:6:3，鈷的化合價為       ，制備X的化學方程式為                     ；X的制備過程中溫度不能過高的原因是                   。

Answer 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
堿  酚酞（或甲基紅）

偏低
防止硝酸銀見光分解  2.8×10^—3
+3    2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co(NH₃)₆]Cl₃+2H₂O  溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出

解析試題分析：（1）分析題給裝置知，裝置中安全管的作用原理是當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩定。（2）用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，應使用堿式滴定管，可使用的指示劑為酚酞（或甲基紅）。（3）根據題給信息知，氨的測定過程中發生反應HCl+NH₃NH₄Cl，則樣品中氨的物質的量與和氨氣反應的HCl的物質的量相等，為（c₁V₁—c₂V₂）×10^—3mol，則氨氣的質量為
（c₁V₁—c₂V₂）×10^—3×17g，質量分數表達式為。（4）測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好會導致氨氣逸出，測定結果將偏低。（5）測定氯的過程中，用硝酸銀溶液滴定，硝酸銀見光易分解，故使用棕色滴定管的原因是防止硝酸銀見光分解；根據沉淀溶解平衡知識知，c(CrO₄^2—) =K_sp(Ag₂CrO₄)/ c²(Ag^＋)= 1.12×10^—12/(2.0×10^—5)²=2.8×10^—3mol·L^—1。（6）根據題意知，樣品X中鈷、氨、氯的物質的量之比為1:6:3，則X的化學式為[Co(NH₃)₆]Cl₃，利用化合價規則判斷，鈷的化合價為+3；根據題給信息知，CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、濃氨水在活性炭催化下，合成橙黃色晶體X，化學方程式為2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃+H₂O₂2[Co(NH₃)₆]Cl₃+2H₂O；X的制備過程中溫度不能過高的原因是溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出。
考點：考查物質組成的實驗測定，涉及化學實驗基本操作、化學方程式的書寫、實驗方案分析及相關計算。