题目内容

【题目】.某小组以CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验:

①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入圆底烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1 NaOH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,至出现砖红色沉淀不在消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用___式滴定管,该滴定实验可使用的指示剂为___,达到滴定终点的现象为___

2)样品中氨的质量分数表达式为___

3)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 c(CrO42-)___mol·L-1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。

.已知

化合物

Zn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-17

10-17

10-39

4)则用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为___加入___调节pH___(保留两位有效数字),铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全)。

【答案】 酚酞(或甲基红) 溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色(或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色) 2.8×10-3 Fe3+ ZnO 2.7

【解析】

1)溶液滴定过剩的HCl时,应使用酸式滴定管,该滴定实验可使用的指示剂为酚酞或者甲基红,溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色(或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色),到达滴定终点;

2)求出氨气反应的nHCl),根据氨气和HCl的关系式知,nNH3=nHCl),可以求得;

3)根据cCrO42-=求解;

4)应用溶度积常数计算金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH,从而分析调节pH分离金属离子的原理。

1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用酸式滴定管,待测液是HCl,该滴定实验可使用的指示剂为酚酞或者甲基红,锥形瓶中盛有的HCl溶液中滴入酚酞或甲基红,溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色(或溶液由红色变橙色且半分钟不褪色),到达滴定终点;

2)与氨气反应的nHCl=V1×10-3L×c1molL-1-c2molL-1×V2×10-3L=c1V1-c2V2×10-3mol,根据氨气和HCl的关系式知,nNH3=nHCl=c1V1-c2V2×10-3mol,氨的质量分数=×100%

3)滴定终点时,溶液中已检测不到Cl-KspAgCl=1.0×10-10,溶液中cCl-≤1.0×10-5molL-1cAg+=2.0×10-5molL-1KspAg2CrO4=1.12×10-12cCrO42-===2.8×10-3molL-1

4)废电池的锌皮中含ZnFe,用稀H2SO4溶解时发生反应:Zn+2H+=Zn2++H2Fe+2H+=Fe2++H2;加入H2O2后又发生反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故溶解时铁变为Fe3+;据Fe(OH)3(s) Fe3++3OH-Kspc(Fe3+)·c3(OH-)。当c(Fe3+)1×105 mol·L1时,c(OH-)4.6×1012 mol·L1,进而c(H+)=2.2×103 mol·L1pH2.7,为了不引入杂质,需要加入ZnO 调节pH2.7时,Fe3+刚好沉淀完全。

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