Question

【题目】某兴趣小组利用Cl-取代[Co(NH3)6]3+离子中的NH3方法，制备配合物X：[Co(NH3)5Cl]Cl2。实验过程如下：

CoCl2﹒6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2晶体

已知：

a．配合物X 能溶于水，且溶解度随温度升高而增大。

b．[Co( NH3)5Cl]2+离子较稳定，但加碱再煮沸可促进其解离：[Co(NH3)5Cl]2+Co3++5NH3+Cl。

c．H2O2参与反应时，明显放热。

请回答：

(1)制备配合物X的总反应方程式为___________。

(2)“1) NH4Cl-NH3H2O”时，如果不加NH4Cl固体，对制备过程的不利影响是____。

(3)“2)H2O2”加H2O2 时应选择 _________(填序号）。

A．冷水浴 B．温水浴( ≈60°C)

C．沸水浴 D．酒精灯直接加热

(4)本实验条件下，下列物质均可将 Co(II)氧化为 Co(III)。其中可替代“2)H2O2”的是_____________（填序号）。

A．O2 B．KMnO4 溶液 C．Cl2 D．HNO3

(5)实验小组用以下思路验证配合物 X 的组成：取一定量 X 加入过量浓 NaOH 溶液，煮沸，将生成的NH3 通入一定量的稀硫酸中，再用NaOH 标准溶液滴定剩余 H2SO4 。从以下涉及碱式滴定管的操作中，选择正确操作并排序（润洗只操作一次即可）：

检漏→水洗→加标准液，润洗内壁→___________→_________→_________→_________→……

a．从上口倒出润洗液

b．保持滴定管夹水平，平视滴定管刻度读数

c．装标准溶液，调液面，静置半分钟

d．滴定

e．取下滴定管，竖直，平视滴定管刻度读数

f．从下口放出润洗液

(6)下列关于实验过程的叙述，正确的是_____________（填序号）。

A．“4)70℃”水浴加热，有利于获得颗粒较大的晶体

B．抽滤后，应该用热水洗涤晶体

C．可用 AgNO3和稀HNO3 检验配合物X 是否已经洗净

D．抽滤结束，可先打开活塞K，再关掉抽气泵

Answer 1

【答案】2 CoCl2+H2O2+ 10NH3 +2HCl=2[ Co(NH3) 5Cl] Cl2+2H2O 形成Co(OH)2沉淀， 影响配合物的生成 A AC f c e d AD

【解析】

CoCl2﹒6H2O先和NH4Cl以及NH3﹒H2O混合，然后被H2O2氧化，+2价钴被氧化为+3价，+3价的Co3+和NH3以及浓盐酸提供的Cl-形成配合物，经蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥得到最终的产品[Co(NH3)5Cl]Cl2。

(1)制备配合物X的原料是CoCl2﹒6H2O、NH4Cl、NH3﹒H2O、H2O2、浓盐酸，在反应中，2价钴被H2O2氧化为+3价，+3价的Co3+和NH3以及Cl-形成配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2，总反应方程式为2 CoCl2+H2O2+ 10NH3 +2HCl=2[ Co(NH3) 5Cl] Cl2+2H2O。

(2)在“1) NH4Cl-NH3H2O”步骤中，NH4Cl可以抑制NH3﹒H2O的电离，如果不加NH4Cl固体，Co2+会和氨水形成Co(OH)2沉淀，影响配合物的生成。

(3)由于H2O2参与反应时，明显放热，所以“2)H2O2”加H2O2 后应该在冰水浴中发生反应，故选A。

(4)本实验是用H2O2将Co(II)氧化为Co(III)，H2O2的还原产物是水，不会引入新杂质，若选择可以替代H2O2的氧化剂，也不能引入新杂质。可以选择O2和Cl2，O2的还原产物是水，Cl2的还原产物是Cl-，水和Cl-在本实验中均不是杂质。KMnO4的还原产物是Mn2+，引入新杂质Mn2+和K+，HNO3的还原产物是NO或NO2，虽然NO或NO2会从溶液中逸出，不会引入新杂质，但会污染环境，所以选择AC。

(5)用NaOH 标准溶液滴定H2SO4，操作依次为：检漏→水洗→加标准液，润洗内壁→从下口放出润洗液→装标准溶液，调液面，静置半分钟→取下滴定管，竖直，平视滴定管刻度读数→滴定，故答案为f c e d。

(6)A．“4)70℃”水浴加热相比于直接加热，有利于获得颗粒较大的晶体，便于过滤，正确；

B．[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶解度随温度升高而增大，所以抽滤后，应该用冷水洗涤晶体，错误；

C．[Co(NH3)5Cl]Cl2溶于水，即使用冷水洗涤，也不可避免有部分溶于水，所以在洗涤液中一定会有Cl-，所以不能用检验Cl-的方法检验[Co(NH3)5Cl]Cl2是否洗涤干净，可以检验NH4+，错误；

D．抽滤结束，应先打开活塞K放气，再关掉抽气泵，正确；

故选AD。