题目内容

9．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使A瓶中压强稳定．
（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橙．
（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，钴的化合价为+3，制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$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越高过氧化氢分解、氨气逸出，都会造成测量结果不准确．

分析 （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：使A瓶中压强稳定；
（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，
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-）=$\frac{K{\;}_{sp}}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.12×1{0}^{-12}}{（2.0×1{0}^{-5}）^{2}}$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．

练习册系列答案
相关题目
1．下列说法中错误的是（　　）
A．标况下1molCCl4所占体积约为22.4L
B．不同分散系其对应分散质的微粒直径不同
C．1molO2与1molO3所含的原子数目相等
D．NaCl晶体和熔化的NaCl都属于电解质
2．下列叙述正确的是（　　）
A．Al易导电，属于电解质
B．BaSO4难溶于水，属于非电解质
C．HCl的气体和液体都不导电，但HCl属于电解质
D．SO2溶于水能导电，所以SO2是电解质
18．某无色透明酸性溶液中，能大量共存的离子组是（　　）
A．Na+、CO32-、Cu2+、SO42-B．K+、Fe3+、SO42-、OH-
C．Ca2+、NO3-、Cl-、K+D．Ba2+、K+、MnO4-、NO3-
5．下列实验能证明某无色气体为SO2的是（　　）
①能使澄清石灰水变浑浊  
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红  
③能使品红试液褪色，加热后又显红色  
④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸；
⑤能使FeCl3溶液变浅绿色，再滴加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生．
A．③⑤B．①③④C．②③④D．②③④⑤
13．如图表示各物质之间的转化关系．已知D、E、Z是中学化学常见的单质，其他都是化合物．Z、Y是氯碱工业的产品．D元素的原子最外层电子数与电子层数相等，且D的硫酸盐可作净水剂．E为日常生活中应用最广泛的金属．除反应①外，其他反应均在水溶液中进行．请回答下列问题．

（1）写出X的电子式：．
（2）常温时pH=12的G溶液中，溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为（10-2-10-12）mol/L（写出计算式）．
（3）在电镀工业中，若将E作为待镀金属，铜为镀层金属，则铜是阳极，请写出在E电极上发生的电极反应式：Cu2++2e-=Cu．
（4）写出反应③的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（5）现有无标签的Y和M的两种无色水溶液，不用其他任何试剂，请你设计一个简单的实验对这两种溶液加以鉴别Y中滴加M，先没有沉淀后生成沉淀，而M中滴加Y，先生成沉淀后沉淀消失，则Y为NaOH，M为AlCl3（回答实验操作、现象及结论）．
（6）A溶液与NaOH溶液混合可形成沉淀，某温度下此沉淀的Ksp=2.097×l0-39．将0.01mol/L的A溶液与0.001mol•L-1的NaOH溶液等体积混合，你认为能否形成沉淀能（填“能”或“不能”），请通过计算说明Qc=（$\frac{1}{2}$×0.01）×（$\frac{1}{2}$×0.001）3=6.25×10-13＞Ksp=2.097×l0-39，则生成沉淀．
20．氮化硅（Si3N4）是一种优良的高温结构陶瓷，在航天航空、汽车发动机、机械等领域有着广泛的用途．工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：
（1）在1 300-l 400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为3Si+2N2$\frac{\underline{\;1300～1400℃\;}}{\;}$Si3N4．
（2）在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl．
①已知：25℃，101kPa条件下的热化学方程式：
3Si（s）+2N2（g）═Si3N4（s）△H═-750.2kJ/mol
Si（s）+2Cl2（g）═SiCl4（g）△H═-609.6kJ/mol
H2（g）+Cl2（g）═HCl（g）△H═-92.3kJ/mol
四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式为3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）=Si3N4（g）+12HCl（g）△H=-29.0kJ/mol．
②工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如图1：

已知：X，高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色．
上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu？不能（填“能”或“不能”）．写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式．阳极：Cu-2e-=Cu2+；阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
（3）由石英砂合成氮化硅粉末的路线图如图2所示

①石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．
②图示 I-V的变化中，属于氧化还原反应的是I、Ⅱ．
③SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂．SiCl4水解的化学方程式为SiCl4+3H2O=4HCl↑+H2SiO3↓．
④在反应Ⅳ中四氯化硅与氨气反应生成Si（NH2）4和一种气体HCl（填分子式）；在反应V中Si（NH2）4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为NH3．
17．在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是（　　）
A．N2、H2完全转化为NH3B．N2、H2、NH3的浓度一定相等
C．正、逆反应速率相等且等于零D．N2、H2、NH3的浓度不再改变
15．干冰和液氨都可用作制冷剂，其致冷的主要原因是（　　）
A．干冰可升华、液氨可汽化
B．干冰有酸性、液氨有碱性
C．干冰升华、液氨汽化时可放出大量热
D．干冰升华、液氨汽化时可吸收大量热

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网