题目内容
钴（Co）化合物对化学键的研究起着重要的作用．为测定某钴化合物[Co（NH3）x Cly]Clz的组成，进行如下实验：
称取样品0.5010g，加入过量的NaOH溶液，煮沸，蒸出所有的氨，冷却，得到A．
①产生的氨用50.00mL 0.5000mol?L-1的盐酸完全吸收并用蒸馏水定容到100mL，得溶液B，取B溶液
20.00mL，用0.1000mol?L-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液30.00mL．
②向A中加入过量的KI固体，振荡，盐酸酸化后置于暗处，发生反应：Com++I-→Co2++I2（未配平）
反应完成后，蒸馏水稀释，用Na2S2O3溶液滴定析出的I2，消耗0.1000mol?L-1Na2S2O3溶液20.00mL．反应方程式为：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
③另称取该物质样品0.2505g，溶于水，以0.1000mol?L-1AgNO3溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO3溶液
20.00mL．相应反应式为：[Co（NH3）x Cly]Clz+zAgNO3=[Co（NH3）x Cly]（NO3）z+zAgCl↓
通过计算求：
（1）[Co（NH3）x Cly]Clz中氮元素的质量分数．
（2）该钴化合物的化学式．
称取样品0.5010g，加入过量的NaOH溶液，煮沸，蒸出所有的氨，冷却，得到A．
①产生的氨用50.00mL 0.5000mol?L-1的盐酸完全吸收并用蒸馏水定容到100mL，得溶液B，取B溶液
20.00mL，用0.1000mol?L-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液30.00mL．
②向A中加入过量的KI固体，振荡，盐酸酸化后置于暗处，发生反应：Com++I-→Co2++I2（未配平）
反应完成后，蒸馏水稀释，用Na2S2O3溶液滴定析出的I2，消耗0.1000mol?L-1Na2S2O3溶液20.00mL．反应方程式为：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
③另称取该物质样品0.2505g，溶于水，以0.1000mol?L-1AgNO3溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO3溶液
20.00mL．相应反应式为：[Co（NH3）x Cly]Clz+zAgNO3=[Co（NH3）x Cly]（NO3）z+zAgCl↓
通过计算求：
（1）[Co（NH3）x Cly]Clz中氮元素的质量分数．
（2）该钴化合物的化学式．
考点：复杂化学式的确定,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）根据中和滴定和氮守恒计算该化合物中氮元素质量分数；
（2）Co与Fe同一族，Com+具有强氧化性，故设m=3，根据滴定结果计算Co的物质的量，根据质量守恒计算Cl的物质的量，根据生成氯化银沉淀计算络合物外界中氯离子，进而计算出络合物内界中氯，计算出该化合物中各微粒物质的量之比，写出化学式．
（2）Co与Fe同一族，Com+具有强氧化性，故设m=3，根据滴定结果计算Co的物质的量，根据质量守恒计算Cl的物质的量，根据生成氯化银沉淀计算络合物外界中氯离子，进而计算出络合物内界中氯，计算出该化合物中各微粒物质的量之比，写出化学式．
解答：
解：（1）NaOH+HCl=NaCl+H2O NH3+HCl=NH4Cl
20.00mLB溶液消耗0.1000mol?L-1NaOH 30.00mL．
20.00mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=0.003000mol，
100mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=50.00mL 0.5000mol?L-1×5=0.01500mol，
那么与NH3反应的n（HCl）=0.05000L×0.5000mol?L-1-0.01500mol=0.01000mol
故0.5010g样品中 n（NH3）=0.01000mol n（N）=0.01000mol，
[Co（NH3）xCly]Clz中氮元素的质量分数ω=
×100%=27.94%；
答：[Co（NH3）xCly]Clz中氮元素的质量分数为27.94%；
（2）I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6
因反应用去0.1000mol?L-1Na2S2O3溶液20.00mL，推算出：n（I2）=0.001000mol，
Co与Fe同一族，Com+具有强氧化性，故设m=3
则有：2Co3++2I-═2Co2++I2 n（Co3+）=0.002000mol，
0.5010g样品中Cl的总质量为：
m（Cl）=0.5010g-0.002000molx59g?mol-1-0.01000molx17g?mol-1=0.2130g
n（Cl）=
=0.006000mol，
又有：[Co（NH3）xCly]Clz+zAgNO3═[Co（NH3）xCly]（NO3）z+zAgCl↓
0.2505g样品扩大一倍来算（即用0.5010g）推算出：
反应消耗AgNO3：n（AgNO3）=0.1000mol?L-1x40.00mL=0.004000mol
即发生上述反应的Cl-为：n（Cl-）=0.004000mol，
则有 y：z=（0.006000mol-0.004000 mol）：0.004000mol=1：2
同时还有：1：x：（y+z）=0.002000：0.01000：0.006000=1：5：3
解得：x=5 y=1 z=2
带入[Co（NH3）xCly]Clz中，求得Co化合价为：+3，假设成立，
该钴化合物的化学式为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．
答：该钴化合物的化学式为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．
20.00mLB溶液消耗0.1000mol?L-1NaOH 30.00mL．
20.00mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=0.003000mol，
100mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=50.00mL 0.5000mol?L-1×5=0.01500mol，
那么与NH3反应的n（HCl）=0.05000L×0.5000mol?L-1-0.01500mol=0.01000mol
故0.5010g样品中 n（NH3）=0.01000mol n（N）=0.01000mol，
[Co（NH3）xCly]Clz中氮元素的质量分数ω=
| 0.01000mol×14g/mol |
| 0.5010g |
答：[Co（NH3）xCly]Clz中氮元素的质量分数为27.94%；
（2）I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6
因反应用去0.1000mol?L-1Na2S2O3溶液20.00mL，推算出：n（I2）=0.001000mol，
Co与Fe同一族，Com+具有强氧化性，故设m=3
则有：2Co3++2I-═2Co2++I2 n（Co3+）=0.002000mol，
0.5010g样品中Cl的总质量为：
m（Cl）=0.5010g-0.002000molx59g?mol-1-0.01000molx17g?mol-1=0.2130g
n（Cl）=
| 0.2130g |
| 35.5g/mol |
又有：[Co（NH3）xCly]Clz+zAgNO3═[Co（NH3）xCly]（NO3）z+zAgCl↓
0.2505g样品扩大一倍来算（即用0.5010g）推算出：
反应消耗AgNO3：n（AgNO3）=0.1000mol?L-1x40.00mL=0.004000mol
即发生上述反应的Cl-为：n（Cl-）=0.004000mol，
则有 y：z=（0.006000mol-0.004000 mol）：0.004000mol=1：2
同时还有：1：x：（y+z）=0.002000：0.01000：0.006000=1：5：3
解得：x=5 y=1 z=2
带入[Co（NH3）xCly]Clz中，求得Co化合价为：+3，假设成立，
该钴化合物的化学式为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．
答：该钴化合物的化学式为：[Co（NH3）5Cl]Cl2．
点评：本题考察了复杂化学式的确定，难度较大，关键是熟悉测定原理，根据Co与Fe同一族，Com+具有强氧化性，故设m=3是解题的突破口，也是难点所在．
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