Question

17．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Co_x（NH₃）_y ClZ．為測定其組成，進行如下實驗．
Ⅰ．氨的測定：精確稱取wg樣品，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V₁mLc₁mol•L^-1的鹽酸標準溶液吸收．蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c₂mol•L^-1 NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V₂mLNaOH溶液．
氨的測定裝置（已省略加熱和加持裝置）
Ⅱ．氯的測定：另準確稱取wg樣品，配成溶液后用AgNO₃標準溶液滴定．已知：AgCl為白色沉淀Ksp（AgCl）=1.8×10^-10；Ag₂CrO₄為磚紅色沉淀，K_sp（Ag₂CrO₄）=1.2×10^-12；Ag₂S為黑色沉淀，K_sp（Ag₂S）=6.3×10^-50．
Ⅲ．根據(jù)樣品質(zhì)量為wg即可確定樣品中Co元素的質(zhì)量，進而確定樣品的化學組成．
回答下列問題：
（1）實驗前，按圖組裝好裝置后，如何檢查該裝置的氣密性在連接好裝置后，將導(dǎo)管一端伸入水中，用手捂住A中的燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，且松手后導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則氣密性良好；
（2）盛裝10%NaOH溶液的儀器名稱分液漏斗；
（3）樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為$\frac{1{0}^{-3}（{c}_{1}{V}_{1}{-c}_{2}{V}_{2}）mol×17g/mol}{wg}$；
（4）標準硝酸銀溶液應(yīng)裝在棕色的酸式滴定管中；若滴定管未用標準液潤洗，則測定Cl^-的量偏大
．（填“偏大”“偏小”）
（5）在測定氯的過程中，應(yīng)選用K₂S（填“K₂CO₃”或“K₂S”）為指示劑，判斷達到測定終點時的操作和現(xiàn)象為滴入最后一滴標準溶液，生成黑色沉淀，且30s 不復(fù)原．
（6）當達到滴定終點時，若c（Ag⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1，$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cr{O}_{4}^{2-}）}$=，（或$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（{S}^{2-}）}$=）2.86×10³⁴（根據(jù)所選指示劑進行填空）

Answer 1

分析 （1）設(shè)法使裝置內(nèi)外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段，簡述出檢查裝置氣密性的這個操作過程即可解答；
（2）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知盛裝10%NaOH溶液的儀器名稱；
（3）根據(jù)氨氣與和氨氣反應(yīng)鹽酸之間的關(guān)系式計算氨氣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算氨質(zhì)量分數(shù)；
（4）酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中；根據(jù)n（Cl^-）=c（AgNO₃）•V（AgNO₃）分析不當操作對相關(guān)物理量的影響，以此判斷Cl^-的量的誤差；
（5）K₂S為指示劑，Ag₂S為磚紅色，用標準硝酸銀滴定待測液，滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴標準溶液，生成黑色沉淀，且30s 不復(fù)原；
（6）根據(jù)離子積常數(shù)和c（Ag⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1計算$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（{S}^{2-}）}$．

解答 解：（1）實驗前，按圖組裝好裝置后，將導(dǎo)管末端伸入水中，用手捂住A中的燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，且松手后導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則氣密性良好．
故答案為：在連接好裝置后，將導(dǎo)管一端伸入水中，用手捂住A中的燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，且松手后導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則氣密性良好；
（2）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知盛裝10%NaOH溶液的儀器為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（3）與氨氣反應(yīng)的n（HCl）=10^-3V₁L×c₁mol•L^-1-c₂mol•L^-1 ×10^-3V₂L=10^-3（c₁V₁-c₂V₂）mol，根據(jù)氨氣和HCl的關(guān)系式知，n（NH₃）=n（HCl）=10^-3（c₁V₁-c₂V₂）mol，氨的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{1{0}^{-3}（{c}_{1}{V}_{1}{-c}_{2}{V}_{2}）mol×17g/mol}{wg}$×100%，
故答案為：$\frac{1{0}^{-3}（{c}_{1}{V}_{1}{-c}_{2}{V}_{2}）mol×17g/mol}{wg}$；
（4）酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中，所以盛標準溶液鹽酸的儀器為酸式滴定管，裝標準液的滴定管未用標準液潤洗，濃度減小，造成V（AgNO₃）偏大，根據(jù)n（Cl^-）=c（AgNO₃）•V（AgNO₃）分析，可知Cl^-的量偏大，
故答案為：酸式滴定管；偏大；
（5）滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴硝酸銀溶液時，溶液中出現(xiàn)黑色鉻酸銀沉淀，且30s 不復(fù)原；
故答案為：滴入最后一滴標準溶液，生成黑色沉淀，且30s 不復(fù)原；
（6）c（Cl^-）=$\frac{Ksp}{c（A{g}^{+}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1.0×1{0}^{-5}}$=1.8×10^-5，c（S^2-）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（A{g}^{+}）}$=$\frac{6.3×1{0}^{-50}}{（1.0×1{0}^{-5}）^{2}}$=6.3×10^-40，$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（{S}^{2-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-5}}{6.3×1{0}^{-40}}$=2.86×10³⁴，
故答案為：2.86×10³⁴

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，檢查裝置的氣密性是實驗室制取氣體的主要步驟，應(yīng)該熟練掌握；題目難度中等．