Question

鈷(Co)的化合物是一類重要化合物，在科學(xué)研究和生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。某科研小組為測定某鈷化合物[Co(NH₃)_xCl_y]Cl_z的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①稱取樣品0.2505g，加入過量的NaOH溶液，煮沸，蒸出所有的氨，冷卻，得到A。產(chǎn)生的氨用50.00mL0.5000mol·L^-1的鹽酸完全吸收，并用蒸餾水定容至100mL，得溶液B。取B溶液20.00mL，用0.1000mol·L^-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液40.00mL。

②向A中加入過量KI固體，振蕩，鹽酸酸化后置于暗處，發(fā)生反應(yīng)：

Co^m++I^-Co²⁺+I₂(未配平)

反應(yīng)完成后，蒸餾水稀釋，用Na₂S₂O₃溶液滴定析出的I₂，消耗0.1000mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液20.00mL。反應(yīng)方程式為：I₂+2Na₂S₂O₃====2NaI+Na₂S₄O₆

③另稱取該物質(zhì)樣品0.2505g，溶于水，以0.1000mol·L^-1AgNO₃溶液滴定至恰好反應(yīng)完全，消耗AgNO₃溶液20.00mL。相應(yīng)反應(yīng)式為：

[Co(NH₃)_xCl_y]Cl_z+zAgNO₃====[Co(NH₃)_xCl_y](NO₃)_z+zAgCl↓

通過計(jì)算求：

(1)寫出用氫氧化鈉溶液滴定溶液B時(shí)的離子方程式。

(2)[Co(NH₃)_xCl_y]Cl_z中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(3)請(qǐng)寫出該鈷化合物的化學(xué)式，寫出[Co(NH₃)_xCl_y]Cl_z溶于水時(shí)的電離方程式。

Answer 1

(1)OH^-+H⁺=H₂O 

(2)27.94％

(3)[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂

[Co(NH₃)₅Cl] Cl₂=[Co(NH₃)5Cl]²⁺+2Cl^-

提示：氫氧化鈉溶液滴定溶液B時(shí)，溶液中過量的鹽酸跟氫氧化鈉反應(yīng)，其中的氯化銨沒有跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)。

根據(jù)①可計(jì)算出0.5010g樣品跟氫氧化鈉反應(yīng)生成NH₃的物質(zhì)的量。根據(jù)②判斷出樣品中含Co^m+的物質(zhì)的量是被氧化的廠的倍數(shù)，再結(jié)合③可確定化學(xué)式。

0.2505g[Co(NH₃)_xCl_y]Cl_z樣品跟NaOH溶液共熱時(shí)生成NH₃的物質(zhì)的量為

n(NH₃)=0.05×0.5000-0.04×0.1000×=0.00500mol

A溶液中跟碘化鉀反應(yīng)生成I₂的物質(zhì)的量為

0.1000×0.02×=0.001mol

0.2505g樣品可生成0.002molAgCl，所以有x：z=5:2。再將樣品質(zhì)量數(shù)據(jù)、題給的化學(xué)式等綜合起來可確定化學(xué)式為[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂。根據(jù)③中信息可判斷，[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂只能電離成[Co(NH₃)₅Cl]²⁺、Cl^-兩種離子。

涉及到酸堿中和、氧化還原反應(yīng)、元素化合價(jià)、配合物等基礎(chǔ)知識(shí)。主要考查分析和綜合能力，測試對(duì)元素化合物知識(shí)的掌握水平和化學(xué)計(jì)算基本技能，難度較大，屬于拉分題。