9.某小組以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X.為確定其組成,進行如下實驗.
①氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol•L-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收.蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 mol•L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mL NaOH溶液.

氨的測定裝置(已省略加熱和夾持裝置)
②氯的測定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色).
回答下列問題:
(1)裝置中安全管的作用原理是使A瓶中壓強穩(wěn)定.
(2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時,應(yīng)使用堿式滴定管,可使用的指示劑為酚酞或甲基橙.
(3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為$\frac{({C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2})×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%.
(4)測定氨前應(yīng)該對裝置進行氣密性檢驗,若氣密性不好測定結(jié)果將偏低(填“偏高”或“偏低”).
(5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是防止硝酸銀見光分解;滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol•L-1,c(CrO42-)為2.8×10-3mol•L-1.[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12]
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價為+3,制備X的化學(xué)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co(NH36]Cl3+2H2O;X的制備過程中溫度不能過高的原因是溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出,都會造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確.

分析 (1)通過2中液面調(diào)節(jié)A中壓強;
(2)堿只能盛放在堿式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中;NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應(yīng)后呈中性,可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑;
(3)根據(jù)氨氣與和鹽酸反應(yīng)之間的關(guān)系式計算氨氣的質(zhì)量,再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計算氨質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(4)若氣密性不好,導(dǎo)致氨氣的量偏低;
(5)硝酸銀不穩(wěn)定,見光易分解;根據(jù)離子積常數(shù)計算c(CrO42-);
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,則其化學(xué)式為[Co(NH36]Cl3,根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0計算Co元素化合價;該反應(yīng)中Co失電子、雙氧水得電子,CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、NH3發(fā)生反應(yīng)生成[Co(NH36]Cl3和水;雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低.

解答 解:(1)無論三頸瓶中壓強過大或過小,都不會造成危險,若過大,A在導(dǎo)管內(nèi)液面升高,將緩沖壓力,若過小,外界空氣通過導(dǎo)管進入燒瓶,也不會造成倒吸,安全作用的原理是使A中壓強穩(wěn)定,
故答案為:使A瓶中壓強穩(wěn)定;
(2)堿只能盛放在堿式滴定管中,酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液確定過剩的HCl時,應(yīng)使用堿式滴定管盛放NaOH溶液;NaOH溶液和鹽酸溶液恰好反應(yīng)后呈中性,可以選擇酸性或堿性變色范圍內(nèi)的指示劑,甲基橙為酸性變色指示劑、酚酞為堿性變色指示劑,所以可以選取甲基橙或酚酞作指示劑,
故答案為:堿;酚酞或甲基橙;
(3)與氨氣反應(yīng)的n(HCl)=V1×10-3L×C1mol•L-1-C2mol•L-1 ×V2×10-3L=(C1V1-C2V2)×10-3mol,根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知,n(NH3)=n(HCl)=(C1V1-C2V2)×10-3mol,氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{({C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2})×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%,
故答案為:$\frac{({C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2})×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%;
(4)若氣密性不好,導(dǎo)致部分氨氣泄漏,所以氨氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,故答案為:偏低;
(5)硝酸銀不穩(wěn)定,見光易分解,為防止硝酸銀分解,用棕色滴定管盛放硝酸銀溶液;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,
故答案為:防止硝酸銀見光分解;2.8×10-3;
(6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,則其化學(xué)式為[Co(NH36]Cl3,根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0得Co元素化合價為+3價;該反應(yīng)中Co失電子、雙氧水得電子,CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、NH3發(fā)生反應(yīng)生成[Co(NH36]Cl3和水,反應(yīng)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co(NH36]Cl3+2H2O;雙氧水易分解、氣體的溶解度隨著溫度的升高而降低,所以X的制備過程中溫度不能過高,
故答案為:+3;2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2[Co(NH36]Cl3+2H2O;溫度越高過氧化氫分解、氨氣逸出,都會造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確.

點評 本題考查了物質(zhì)含量的測定,涉及難溶物的溶解平衡、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)含量的測定等知識點,明確實驗原理是解本題關(guān)鍵,知道指示劑的選取方法,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

1.下列說法中錯誤的是(  )
A.標(biāo)況下1molCCl4所占體積約為22.4L
B.不同分散系其對應(yīng)分散質(zhì)的微粒直徑不同
C.1molO2與1molO3所含的原子數(shù)目相等
D.NaCl晶體和熔化的NaCl都屬于電解質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列敘述正確的是(  )
A.Al易導(dǎo)電,屬于電解質(zhì)
B.BaSO4難溶于水,屬于非電解質(zhì)
C.HCl的氣體和液體都不導(dǎo)電,但HCl屬于電解質(zhì)
D.SO2溶于水能導(dǎo)電,所以SO2是電解質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.某無色透明酸性溶液中,能大量共存的離子組是( 。
A.Na+、CO32-、Cu2+、SO42-B.K+、Fe3+、SO42-、OH-
C.Ca2+、NO3-、Cl-、K+D.Ba2+、K+、MnO4-、NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列實驗?zāi)茏C明某無色氣體為SO2的是(  )
①能使澄清石灰水變渾濁  
②能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅  
③能使品紅試液褪色,加熱后又顯紅色  
④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,該沉淀溶于稀鹽酸;
⑤能使FeCl3溶液變淺綠色,再滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生.
A.③⑤B.①③④C.②③④D.②③④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.如圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.已知D、E、Z是中學(xué)化學(xué)常見的單質(zhì),其他都是化合物.Z、Y是氯堿工業(yè)的產(chǎn)品.D元素的原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,且D的硫酸鹽可作凈水劑.E為日常生活中應(yīng)用最廣泛的金屬.除反應(yīng)①外,其他反應(yīng)均在水溶液中進行.請回答下列問題.

(1)寫出X的電子式:
(2)常溫時pH=12的G溶液中,溶質(zhì)的陽離子與溶質(zhì)的陰離子濃度之差為(10-2-10-12)mol/L(寫出計算式).
(3)在電鍍工業(yè)中,若將E作為待鍍金屬,銅為鍍層金屬,則銅是陽極,請寫出在E電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:Cu2++2e-=Cu.
(4)寫出反應(yīng)③的離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(5)現(xiàn)有無標(biāo)簽的Y和M的兩種無色水溶液,不用其他任何試劑,請你設(shè)計一個簡單的實驗對這兩種溶液加以鑒別Y中滴加M,先沒有沉淀后生成沉淀,而M中滴加Y,先生成沉淀后沉淀消失,則Y為NaOH,M為AlCl3(回答實驗操作、現(xiàn)象及結(jié)論).
(6)A溶液與NaOH溶液混合可形成沉淀,某溫度下此沉淀的Ksp=2.097×l0-39.將0.01mol/L的A溶液與0.001mol•L-1的NaOH溶液等體積混合,你認(rèn)為能否形成沉淀能(填“能”或“不能”),請通過計算說明Qc=($\frac{1}{2}$×0.01)×($\frac{1}{2}$×0.001)3=6.25×10-13>Ksp=2.097×l0-39,則生成沉淀.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.氮化硅(Si3N4)是一種優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在航天航空、汽車發(fā)動機、機械等領(lǐng)域有著廣泛的用途.工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅,常見的方法有:
(1)在1 300-l 400℃時,高純粉狀硅與純氮氣化合,其反應(yīng)方程式為3Si+2N2$\frac{\underline{\;1300~1400℃\;}}{\;}$Si3N4
(2)在高溫條件下利用四氯化硅氣體、純氮氣、氫氣反應(yīng)生成氮化硅和HCl.
①已知:25℃,101kPa條件下的熱化學(xué)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
四氯化硅氣體與氮氣、氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)=Si3N4(g)+12HCl(g)△H=-29.0kJ/mol.
②工業(yè)上制取高純硅和四氯化硅的生產(chǎn)流程如圖1:

已知:X,高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應(yīng),Y與X在光照或點燃條件下可反應(yīng),Z的焰色呈黃色.
上述生產(chǎn)流程中電解A的水溶液時,陽極材料能否用Cu?不能(填“能”或“不能”).寫出Cu為陽極電解A的水溶液開始一段時間陰陽極的電極方程式.陽極:Cu-2e-=Cu2+;陰極:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(3)由石英砂合成氮化硅粉末的路線圖如圖2所示

①石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放,以NaOH為例,用化學(xué)方程式表示其原因:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O.
②圖示 I-V的變化中,屬于氧化還原反應(yīng)的是I、Ⅱ.
③SiCl4在潮濕的空氣中劇烈水解,產(chǎn)生白霧,軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑.SiCl4水解的化學(xué)方程式為SiCl4+3H2O=4HCl↑+H2SiO3↓.
④在反應(yīng)Ⅳ中四氯化硅與氨氣反應(yīng)生成Si(NH24和一種氣體HCl(填分子式);在反應(yīng)V中Si(NH24受熱分解,分解后的另一種產(chǎn)物的分子式為NH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.在一定條件下,對于密閉容器中進行的反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),下列說法能充分說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( 。
A.N2、H2完全轉(zhuǎn)化為NH3B.N2、H2、NH3的濃度一定相等
C.正、逆反應(yīng)速率相等且等于零D.N2、H2、NH3的濃度不再改變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.干冰和液氨都可用作制冷劑,其致冷的主要原因是( 。
A.干冰可升華、液氨可汽化
B.干冰有酸性、液氨有堿性
C.干冰升華、液氨汽化時可放出大量熱
D.干冰升華、液氨汽化時可吸收大量熱

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同步練習(xí)冊答案