Question

【題目】某興趣小組利用Cl-取代[Co(NH3)6]3+離子中的NH3方法，制備配合物X：[Co(NH3)5Cl]Cl2。實驗過程如下：

CoCl2﹒6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2晶體

已知：

a．配合物X 能溶于水，且溶解度隨溫度升高而增大。

b．[Co( NH3)5Cl]2+離子較穩(wěn)定，但加堿再煮沸可促進(jìn)其解離：[Co(NH3)5Cl]2+Co3++5NH3+Cl。

c．H2O2參與反應(yīng)時，明顯放熱。

請回答：

(1)制備配合物X的總反應(yīng)方程式為___________。

(2)“1) NH4Cl-NH3H2O”時，如果不加NH4Cl固體，對制備過程的不利影響是____。

(3)“2)H2O2”加H2O2 時應(yīng)選擇 _________(填序號）。

A．冷水浴 B．溫水浴( ≈60°C)

C．沸水浴 D．酒精燈直接加熱

(4)本實驗條件下，下列物質(zhì)均可將 Co(II)氧化為 Co(III)。其中可替代“2)H2O2”的是_____________（填序號）。

A．O2 B．KMnO4 溶液 C．Cl2 D．HNO3

(5)實驗小組用以下思路驗證配合物 X 的組成：取一定量 X 加入過量濃 NaOH 溶液，煮沸，將生成的NH3 通入一定量的稀硫酸中，再用NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余 H2SO4 。從以下涉及堿式滴定管的操作中，選擇正確操作并排序（潤洗只操作一次即可）：

檢漏→水洗→加標(biāo)準(zhǔn)液，潤洗內(nèi)壁→___________→_________→_________→_________→……

a．從上口倒出潤洗液

b．保持滴定管夾水平，平視滴定管刻度讀數(shù)

c．裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)液面，靜置半分鐘

d．滴定

e．取下滴定管，豎直，平視滴定管刻度讀數(shù)

f．從下口放出潤洗液

(6)下列關(guān)于實驗過程的敘述，正確的是_____________（填序號）。

A．“4)70℃”水浴加熱，有利于獲得顆粒較大的晶體

B．抽濾后，應(yīng)該用熱水洗滌晶體

C．可用 AgNO3和稀HNO3 檢驗配合物X 是否已經(jīng)洗凈

D．抽濾結(jié)束，可先打開活塞K，再關(guān)掉抽氣泵

Answer 1

【答案】2 CoCl2+H2O2+ 10NH3 +2HCl=2[ Co(NH3) 5Cl] Cl2+2H2O 形成Co(OH)2沉淀， 影響配合物的生成 A AC f c e d AD

【解析】

CoCl2﹒6H2O先和NH4Cl以及NH3﹒H2O混合，然后被H2O2氧化，+2價鈷被氧化為+3價，+3價的Co3+和NH3以及濃鹽酸提供的Cl-形成配合物，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥得到最終的產(chǎn)品[Co(NH3)5Cl]Cl2。

(1)制備配合物X的原料是CoCl2﹒6H2O、NH4Cl、NH3﹒H2O、H2O2、濃鹽酸，在反應(yīng)中，2價鈷被H2O2氧化為+3價，+3價的Co3+和NH3以及Cl-形成配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2，總反應(yīng)方程式為2 CoCl2+H2O2+ 10NH3 +2HCl=2[ Co(NH3) 5Cl] Cl2+2H2O。

(2)在“1) NH4Cl-NH3H2O”步驟中，NH4Cl可以抑制NH3﹒H2O的電離，如果不加NH4Cl固體，Co2+會和氨水形成Co(OH)2沉淀，影響配合物的生成。

(3)由于H2O2參與反應(yīng)時，明顯放熱，所以“2)H2O2”加H2O2 后應(yīng)該在冰水浴中發(fā)生反應(yīng)，故選A。

(4)本實驗是用H2O2將Co(II)氧化為Co(III)，H2O2的還原產(chǎn)物是水，不會引入新雜質(zhì)，若選擇可以替代H2O2的氧化劑，也不能引入新雜質(zhì)。可以選擇O2和Cl2，O2的還原產(chǎn)物是水，Cl2的還原產(chǎn)物是Cl-，水和Cl-在本實驗中均不是雜質(zhì)。KMnO4的還原產(chǎn)物是Mn2+，引入新雜質(zhì)Mn2+和K+，HNO3的還原產(chǎn)物是NO或NO2，雖然NO或NO2會從溶液中逸出，不會引入新雜質(zhì)，但會污染環(huán)境，所以選擇AC。

(5)用NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H2SO4，操作依次為：檢漏→水洗→加標(biāo)準(zhǔn)液，潤洗內(nèi)壁→從下口放出潤洗液→裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，調(diào)液面，靜置半分鐘→取下滴定管，豎直，平視滴定管刻度讀數(shù)→滴定，故答案為f c e d。

(6)A．“4)70℃”水浴加熱相比于直接加熱，有利于獲得顆粒較大的晶體，便于過濾，正確；

B．[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶解度隨溫度升高而增大，所以抽濾后，應(yīng)該用冷水洗滌晶體，錯誤；

C．[Co(NH3)5Cl]Cl2溶于水，即使用冷水洗滌，也不可避免有部分溶于水，所以在洗滌液中一定會有Cl-，所以不能用檢驗Cl-的方法檢驗[Co(NH3)5Cl]Cl2是否洗滌干凈，可以檢驗NH4+，錯誤；

D．抽濾結(jié)束，應(yīng)先打開活塞K放氣，再關(guān)掉抽氣泵，正確；

故選AD。