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高中化学(络合物)综合计算题

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-04-24 16:43

钴(Co)化合物对化学键的研究起着重要的作用。为测定某钴化合物[Co(NH3)xCly]Clz的组成,进行了如下实验:

①称取样品0.5010 g,加入过量的NaOH溶液,煮沸,蒸出所有的氨,冷却,得到A。产生的氨用50.00 mL 0.5000 mol·L-1的盐酸完全吸收并用蒸馏水定容至100 mL,得溶液B。取B溶液20.00 mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH滴定,消耗NaOH溶液30.00 mL。

②向A中加入过量KI固体,振荡,盐酸酸化后置于暗处,发生反应:Com++I→ Co2++I2(未配平)

反应完成后,蒸馏水稀释,用Na2S2O3溶液滴定析出的I2,消耗0.1000 mol·L-1 Na2S2O3溶液20.00 mL。反应方程式为:I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6

③另称取该物质样品0.2505 g,溶于水,以0.1000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至恰好反应完全,消耗AgNO3溶液20.00 mL。相应反应为:[Co(NH3)xCly]Clz +z AgNO3 =[Co(NH3)xCly](NO3)z +z AgCl↓

通过计算求:

(1)[Co(NH3)xCly]Clz中氮元素的质量分数。

(2)该钴化合物的化学式。

 

最佳答案

(1)n(NH3)=0.05000 L×0.5000 mol·L-1 − 0.03000 L×0.1000 mol·L-1×100/20=0.01000 mol


ω(N) =(0.01000 mol×14 g·mol-1)/ 0.5010 g=0.2794


(2)结合化学式[Co(NH3)xCly]Clz,可得:


0.2505 g×z / [(59+17x+35.5y+35.5z)g·mol-1]=0.1000 mol·L-1×0.02000 L  


因为2Com+ + 2(m−2)I- === 2Co2+ + (m−2)I2,I2 + 2Na2S2O3 === 2NaI + Na2S4O6


    故可得计算关系式:Com+    ~    (m−2) Na2S2O3


n(Com+)=(0.1000 mol·L-1×0.02000 L)/(m−2)= 0.002000 /(m−2)mol


0.5010 g / [(59+17x+35.5y+35.5z)g·mol-1]=0.002000 /(m−2)mol


由n(NH3)=x·n(Com+),得    0.01000 mol=x×[0.002000 /(m−2)mol]


由化合价代数和等于0,得    m − y − z=0


联立上述4个方程求解,得:    x=5,y=1,z=2,m=3

因此,该钴化合物的化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2
全部回答

1、⑴[Co(NH3)xCly]Clz中氮元素的质量分数为27.94%

⑵该钴化合物的化学式为:[Co(NH3)5Cl]Cl2

解题参考:⑴NaOH+HCl=NaCl+H2O    NH3+HCl=NH4Cl

20.00 mL B溶液消耗0.1000 mol・L-1 NaOH30.00 mL   20.00 mLB溶液中过量的HCl n(HCl)=0.003000 mol  100 mL B溶液中过量的HCl  n(HCl)=0.01500 mol   则与NH3反应的n(HCl)=0.01000 mol  故0.5010g样品中n(NH3)=0.01000 mol    n(N)=0.01000 mol  [Co(NH3)xCly]Clz中氮元素的质量分数

⑵I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

因反应用去0.1000 mol・L-1 Na2S2O3溶液20.00 mL,推算出:n(I2)=0.001000 mol

Co与Fe同一族,Com+具有较强氧化性,故设m=3

则有:2Co3++2I-=2Co2++I2   n(Co3+)=0.002000 mol

0.5010 g样品中Cl的总质量为

m(Cl)=0.5010 g-0.002000 mol×59 g・mol -1-0.01000 mol×17 g・mol -1=0.2130 g  n(Cl)=0.006000 mol

又有 [Co(NH3)xCly]Clz+zAgNO3= [Co(NH3)xCly](NO3)z+zAgCl↓

0.2505 g样品扩大一倍来算(即用0.5010 g)推算出:

反应消耗AgNO3  n(AgNO3)=0.1000 mol・L-1×40.00 mL=0.004000 mol

即发生上述反应的Cl-为:n(Cl-)=0.004000 mol

则有  y∶z=(0.006000 mol-0.004000 mol)∶0.004000 mol=1∶2

同时还有  1∶x∶(y+z)=0.002000∶0.01000∶0.006000=1∶5∶3

解得  x=5  y=1  z=2   带入[Co(NH3)xCly]Clz中,求得Co化合价为+3,假设成立。

该钴化合物的化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2

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