Question

维尔纳配合物M是一种橙黄色单斜晶体，该晶体以浓氨水、双氧水、CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl为原料在加热条件下通过活性炭的催化来合成。为探究该晶体的组成，设计了如下实验：

步骤一，氮的测定：准确称取一定量橙黄色晶体，加入适量水溶解，注入下图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品中的氨全部蒸出，用500.00mL 7.0 mol/L的盐酸溶液吸收，吸收结束后量取吸收液25.00 mL，用2.00 mol/L的NaOH溶液滴定过量的盐酸，终点消耗NaOH溶液12.50 mL。

步骤二，氯的测定：准确称取橙黄色晶体w g，配成溶液后用AgNO₃标准溶液滴定，以K₂CrO₄溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag₂CrO₄为砖红色沉淀)。

（1）上述装置A中，玻璃管的作用是_________________________；

（2）装置A、B三脚架处应放置一个酒精灯作为热源，酒精灯应放置在______（填“A”或“B”）处。

（3）步骤一所称取的样品中含氮的质量为__________g。

（4）有同学提出装置C中所用盐酸的浓度过大易挥发，会造成测得氮的含量结果将_______（填“偏高”“偏低”或“无影响”）；

（5）测定氯的过程中，出现浅红色沉淀时，若溶液中c()=0.002 5 mol/L，通过计算说明该实验可以使用K₂CrO₄溶液为指示剂的原因____________（呈现计算过程）。已知：K_sp(Ag₂CrO₄)=1.0×10⁻¹²，K_sp (AgCl)= 1.8×10⁻¹⁰

（6）经上述实验测定，配合物M中钴、氮、氯的物质的量之比为1∶6∶3，其中氮元素以氨的形式存在。制备M的化学方程式为__________________________________，制备M的过程中温度不能过高的原因是______________________。

Answer

平衡气压(当 A 中压力过大时，安全管中液面上升，使 A 瓶中压力稳定) A 42.00 偏高 当溶液中出现 Ag2CrO4 沉淀时，c2(Ag+)×c( CrO24 )=1.0×10−12，代入求得：c(Ag+)=2.0×10−5mol/L。此时 c(Ag+)×c(Cl−)=1.8×10−10，代入求得 c(Cl−)=9.0×10−6mol/L＜1.0×10−5mol/L，所以当出现浅红色沉淀时 Cl−已完全沉淀 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

【解析】(1). 当 A 中压力过大时，安全管中液面上升，使 A 瓶中压力稳定，起到平衡气压的作用；

(2).三颈瓶中需要通入水蒸气，所以A出应放置酒精灯加热；

(3).m(N)=14*n(NH4+)=14*[n(HCl)- n(NaOH)]=14*[(0.5*7*25/500-2*0.0125)*20]=14*0.15*20=42g

(4).将挥发的盐酸计入消耗量，将大于实际使用的量，即计算的n(NH4+)大于实际n(NH4+)，所以将造成N含量偏高；

(5).若采用Ag2CrO4作为指示剂，溶液中出现淡红色沉淀不再消失时，Cl−必须完全沉淀。根据沉淀的溶度积计算，当溶液中出现 Ag2CrO4 沉淀时，c2(Ag+)×c( CrO24 )=1.0×10−12，代入求得：c(Ag+)=2.0×10−5mol/L。此时 c(Ag+)×c(Cl−)=1.8×10−10，代入求得 c(Cl−)=9.0×10−6mol/L＜1.0×10−5mol/L，所以当出现浅红色沉淀时 Cl−已完全沉淀；

(6).Co：NH3：Cl=1:6:3，NH3以配位键的形式结合，所以M的化学式为：CoCl3·6 NH3，由题得；温度过高过氧化氢分解、氨气逸出。