题目内容
【题目】某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、液氨、氯化铵为原料，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，将样品溶液中的氨全部蒸出，用V1mLc1mol·L—1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2mol·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，至出现砖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—5mol·L—1，c(CrO42—)为______mol·L—1。（已知：Ksp(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__________________。
【答案】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） (c1V1—c2V2)×10—3×17/w×100% 偏低 防止硝酸银见光分解 2.8×10－3 +3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
【解析】
（1）无论三颈瓶中压强过大或过小，都不会造成危险，若过大，A在导管内液面升高，将缓冲压力，若过小，外界空气通过导管进入烧瓶，也不会造成倒吸，安全作用的原理是使A中压强稳定；
（2）碱只能盛放在碱式滴定管中，酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，所以用NaOH标准溶液确定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管盛放NaOH溶液；NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性，可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂，甲基橙为酸性变色指示剂、酚酞为碱性变色指示剂，所以可以选取甲基橙或酚酞作指示剂；
（3）与氨气反应的n（HCl）＝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，n（NH3）＝n（HCl）＝（c1V1-c2V2）×10-3mol，氨的质量分数＝
；
（4）若气密性不好，导致部分氨气泄漏，所以氨气质量分数偏低。
（5）硝酸银不稳定，见光易分解，为防止硝酸银分解，用棕色滴定管盛放硝酸银溶液；根据铬酸银的溶度积常数可知c（CrO42-）=
。
（6）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1：6：3，则其化学式为[Co（NH3）6]Cl3，根据化合物中各元素化合价的代数和为0得Co元素化合价为+3价；该反应中Co失电子、双氧水得电子，CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成[Co（NH3）6]Cl3和水，反应方程式为2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O；双氧水易分解、气体的溶解度随着温度的升高而降低，所以X的制备过程中温度不能过高。
【点晴】
明确相关物质的性质和实验原理是解答的关键，注意综合实验设计题的解题思路，即（1）巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。（2）想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。（4）细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。
【题目】碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS 等)来制备，其工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“浸泡除铝”时，发生反应的离子反应方程式为_________________________;
(2)“溶解”时放出的气体为_______________ (填化学式);
(3)已知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Ni2+ | 6.2 | 8.6 |
Fe2+ | 7.6 | 9.1 |
Fe3+ | 2.3 | 3.3 |
Cr3+ | 4.5 | 5.6 |
“调pH 1”时，溶液pH范围为______________________；
(4)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH,请写出此反应的化学方程式_____________;
(5)金属铬在溶液中有多种存在形式, CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H+)的变化如图所示，用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应________________，根据A点数据计算出该转化反应的平衡常数为______________,温度升高，溶液中CrO42—的平衡转化率减小，则该反应的△H____0（填“>”、“<”或“=”）。
【题目】苯甲酸乙酯稍有水果气味，用于配制香水香精和人造精油，也大量用于食品中，实验室制备方法如下：
Ⅰ苯甲酸乙酯粗产品的制备
在干燥的50mL三颈圆底烧瓶中，加入6.1g苯甲酸、过量无水乙醇、8mL苯和1mL浓硫酸，摇匀后加沸石，安装分水器。水浴加热，开始控制回流速度1～2d/s。反应时苯－乙醇－水会形成“共沸物”蒸馏出来。加热回流约1小时，至分水器中不再有小水珠生成时，停止加热。改为蒸馏装置，蒸出过量乙醇和苯。
沸点（℃） | 相对分子质量 | |
苯甲酸 | 249 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 212.6 | 150 |
（1）写出苯甲酸与用18O标记的乙醇酯化反应的方程式___________________。
（2）仪器A的名称及冷水通入口_________________________。
（3）通过分水器不断分离除去反应生成的水，目的是___________________。
（4）实验过程中没有加沸石，请写出补加沸石的操作___________________。
（5）图2装置中的错误______________________。
Ⅱ．苯甲酸乙酯的精制
将苯甲酸乙酯粗产品用如下方法进行精制：将烧瓶中的液体倒入盛有30mL冷水的烧杯中，搅拌下分批加入饱和Na2CO3溶液（或研细的粉末），至无气体产生，pH试纸检测下层溶液呈中性。用分液漏斗分出粗产物，水层用乙醚（10mL）萃取。合并有机相，用无水CaCl2干燥。干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚，再改用减压蒸馏，收集馏分。
（6）加入饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外，还有的作用是__________。
（7）按照纠正后的操作进行，测得产品体积为5mL（苯甲酸乙酯密度为1.05g·cm3）。实验的产率为_________。
【题目】SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一：2SO2 + O2
2SO3 在容积均为2L，有相同催化剂的a、b、c、d、e五个密闭容器中均充入2molSO2和1molO2混合气体，控制不同的反应温度。反应进行5min时，测得相关数据如下表：
容器温度 物质的量(mol) | a容器 400℃ | b容器 425℃ | c容器 450℃ | d容器 475℃ | e容器 500℃ |
O2 | x | 0.6 | 0.3 | 0.5 | 0.7 |
SO3 | y | 0.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
(1)5min时测得a容器中混合气体的物质的量减少了0.2mol，计算5min内SO3的平均反应速率____________。
(2)反应进行到5min时，b容器中的反应是否达到平衡状态？_______(填“是”或“否”)，理由是：_____________________________________________________________________________。
(3)在图中画出e容器中SO2物质的量随时间的变化曲线_______________________。
(4)工业上常用Na2SO3溶液来吸收SO2，该反应的离子方程式是：___________________。
(5)已知NaHSO3溶液呈酸性，溶液中c(H2SO3)_______ c(SO32—)(选填＜、＞或=)；NaHSO3既能和强酸反应也能和强碱溶液反应。用平衡移动原理说明NaHSO3能和强碱溶液反应的原因：_______________