非选择题押题专练一 (45分钟) 非选择题:本题共4小题,共58分。 15.(15分)(2024·河北秦皇岛市部分示范性高中三模)三氯化六氨合钴(Ⅲ){[Co(NH3)6]Cl3}是一种重要的含钴配合物,由CoCl2制备它的装置和步骤如下(夹持装置已省略): 已知:Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。回答下列问题: (1)向混合液加入H2O2溶液与氨水时,应最先打开活塞 _____(填字母代号);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55 ℃左右,反应约30分钟。球形干燥管中试剂为 _____。 (2)CoCl2制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应化学方程式为 _____ _____。 (3)由滤渣获取[Co(NH3)6]Cl3·6H2O的步骤:向滤渣中加入80 ℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,向滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体2~3次,低温干燥。下列选项合理的是 _____(填字母)。 A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为浓盐酸 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇 (4)称取0.267 5 g [Co(NH3)6]Cl3样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,将生成的氨气通入装有25.00 mL 0.500 0 mol·L-1盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3滴甲基橙,用0.500 0 mol·L-1的NaOH滴定(杂质不反应)。 ①达滴定终点时,共消耗NaOH溶液14.00 mL,则样品的纯度为 _____(保留四位有效数字)。 ②下列操作会使纯度测量值偏高的是 _____(填字母)。 A.滴定前,碱式滴定管未润洗 B.滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡 C.滴定终点时俯视滴定管刻度 D.滴定时选用酚酞为指示剂 (5)请指出该装置存在的缺陷: _____。 【答案】 (1)d P2O5(或CaCl2) (2)2CoCl2+10NH3·H2O+H2O2+2NH4Cl===2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O (3)C (4)①91.67% ②BC (5)缺少温度计 【解析】 将CoCl2·6H2O、NH4Cl溶液、活性炭混合,加入氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,再加入H2O2的水溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中Co(Ⅱ)被氧化为Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3·6H2O和活性炭的浊液,过滤,得到滤渣中含有[Co(NH3)6]Cl3·6H2O和活性炭,向滤渣中加入80 ℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过滤,用无水乙醇洗涤晶体2~3次,低温干燥得到产品。(1)Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,为了将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+,应该先打开d进行络合反应,再打开b进行氧化;干燥管的作用是吸收多余的氨气且防止空气中的水蒸气进入装置,干燥管中试剂为P2O5或CaCl2。(2)CoCl2和NH3·H2O、H2O2反应生成[Co(NH3)6]Cl3,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为2CoCl2+10NH3·H2O+H2O2+2NH4Cl===2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O。(3)由分析可知,滤渣中[Co(NH3)6]Cl3·6H2O表面有残留的氨水,加入浓盐酸可以消耗氨水且抑制[Co(NH3)6]Cl3·6H2O的电离,[Co(NH3)6]Cl3能够溶于水,所以过量的盐酸要用乙醇洗涤,故选C。(4)①称取0.267 5 g [Co(NH3)6]Cl3样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,发生反应:[Co(NH3)6]Cl3+3NaOH===Co(OH)3↓+6NH3↑+3NaCl,将生成的氨气通入装有25.00 mL 0.500 0 mol·L-1盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3滴甲基橙,用0.500 0 mol·L-1的NaOH滴定,达滴定终点时,共消耗NaOH溶液14.00 mL,则剩余n(HCl)=0.014 L×0.500 0 mol·L-1=0.007 mol,消耗n(HCl)=0.025 L×0.500 0 mol·L-1-0.007 mol=0.005 5 mol,则n(NH3)=0.005 5 mol,n([Co(NH3)6]Cl3)=n(NH3)= mol,样品纯度为×100%=91.67%;②碱式滴定管未润洗,会造成NaOH标准溶液浓度变小,用量增多,导致滴定结果剩余盐酸的结果偏大,消耗n(HCl)偏小,n([Co(NH3)6]Cl3)偏小,故A不选;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后出 ... ...
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