题目内容
6．某小组以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，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w g X，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，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL cl mol•L-1的盐酸标准溶液吸收．蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol•L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液．
氨的测定装置（已省略加热和夹持装置）
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，至出现淡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当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定．
（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管，可使用的指示剂为酚酞（或甲基红）．
（3）样品中氨的质量分数表达式为$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%．
（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偏低（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防止硝酸银见光分解；滴定终点时，若溶液中c（Ag+）=2.0×10-5 mol•L-1，c（CrO42-）为2.8×10-3mol•L-1．已知：Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12
（6）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1：6：3，钴的化合价+3，制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2═2[Co（NH3）6]Cl3+2H2O；X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出，都会造成测量结果不准确．
分析 精确称取w g X，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，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL cl mol•L-1的盐酸标准溶液吸收．蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol•L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液，进行氨的测定，
（1）通过2中液面调节A中压强；
（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；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；
（3）根据氨气与和盐酸反应之间的关系式计算氨气的质量，再根据质量分数公式计算氨质量分数；
（4）若气密性不好，导致氨气的量偏低；
（5）硝酸银不稳定，见光易分解；根据离子积常数计算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计算Co元素化合价；该反应中Co失电子、双氧水得电子，CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、NH3发生反应生成[Co（NH3）6]Cl3和水；双氧水易分解、气体的溶解度随着温度的升高而降低．
解答 解：（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，
故答案为：当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定；
（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，
故答案为：碱；酚酞或甲基橙；
（3）与氨气反应的n（HCl）=V1×10-3L×C1mol•L-1-C2mol•L-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=$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%，
故答案为：$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%；
（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，故答案为：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；c（CrO42-）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.12×1{0}^{-12}}{（2.0×1{0}^{-5}）^{2}}$mol/L=2.8×10-3 mol/L，
故答案为：防止硝酸银见光分解；2.8×10-3；
（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，CoCl2•6H2O、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$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2[Co（NH3）6]Cl3+2H2O；双氧水易分解、气体的溶解度随着温度的升高而降低，所以X的制备过程中温度不能过高，
故答案为：+3；2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2[Co（NH3）6]Cl3+2H2O；温度越高过氧化氢分解、氨气逸出，都会造成测量结果不准确．
点评 本题考查了物质含量的测定，涉及难溶物的溶解平衡、氧化还原反应、物质含量的测定等知识点，明确实验原理是解本题关键，知道指示剂的选取方法，题目难度中等．
名校课堂系列答案
| A． | 将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 | |
| B． | 用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水 | |
| C． | 制取氯气时，用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应，并用排水集气法收集 | |
| D． | 过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上 |
| A． |  向容量瓶中转移溶液 | B． |  中和热的测定 | ||
| C． |  浓硫酸与铜的反应 | D． |  乙二酸晶体受热分解 |
| A． | MnO2→Mn2+ | B． | PCl3→PCl5 | C． | HCl→H2 | D． | H2O2→O2 |
| A． | 新制的氯水在光照条件下颜色变浅 | |
| B． | 高压对合成氨有利 | |
| C． | 将NO2和N2O4的混合气体降温后，气体颜色变浅 | |
| D． | 加入催化剂能使合成氨的速率加快 |
