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，进行如下实验：称取样品0.5010g，加入过量的NaOH溶液，煮沸，蒸出所有的氨，冷却，得到A．①产

Question

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）_x Cl_y]Cl_z的组成，进行如下实验：
称取样品0.5010g，加入过量的NaOH溶液，煮沸，蒸出所有的氨，冷却，得到A．
①产生的氨用50.00mL 0.5000mol•L^-1的盐酸完全吸收并用蒸馏水定容到100mL，得溶液B，取B溶液
20.00mL，用0.1000mol•L^-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液30.00mL．
②向A中加入过量的KI固体，振荡，盐酸酸化后置于暗处，发生反应：Co^m++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0.1000mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液20.00mL．反应方程式为：I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆
③另称取该物质样品0.2505g，溶于水，以0.1000mol•L^-1AgNO₃溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO₃溶液
20.00mL．相应反应式为：[Co（NH₃）_x Cl_y]Cl_z+zAgNO₃=[Co（NH₃）_x Cl_y]（NO₃）_z+zAgCl↓
通过计算求：
（1）[Co（NH₃）_x Cl_y]Cl_z中氮元素的质量分数．
（2）该钴化合物的化学式．

Answer 1

（1）NaOH+HCl=NaCl+H₂O   NH₃+HCl=NH₄Cl
20.00mLB溶液消耗0.1000mol•L^-1NaOH 30.00mL．
20.00mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=0.003000mol，
100mLB溶液中过量的HCl：n（HCl）=50.00mL 0.5000mol•L^-1×5=0.01500mol，
那么与NH₃反应的n（HCl）=0.05000L×0.5000mol•L^-1-0.01500mol=0.01000mol
故0.5010g样品中 n（NH₃）=0.01000mol   n（N）=0.01000mol，
[Co（NH₃）_xCl_y]Cl_z中氮元素的质量分数ω=(0.01000mol×14g/mol)/(0.5010g)×100%=27.94%；
答：[Co（NH₃）_xCl_y]Cl_z中氮元素的质量分数为27.94%；
（2）I₂+2Na₂S₂O₃═2NaI+Na₂S₄O₆
因反应用去0.1000mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液20.00mL，推算出：n（I₂）=0.001000mol，
Co与Fe同一族，Co^m+具有强氧化性，故设m=3
则有：2Co³⁺+2I^-═2Co²⁺+I₂ n（Co³⁺）=0.002000mol，
0.5010g样品中Cl的总质量为：
m（Cl）=0.5010g-0.002000molx59g•mol^-1-0.01000molx17g•mol^-1=0.2130g
n（Cl）=(0.2130g)/(35.5g/mol)=0.006000mol，
又有：[Co（NH₃）_xCl_y]Cl_z+zAgNO₃═[Co（NH₃）_xCl_y]（NO₃）_z+zAgCl↓
0.2505g样品扩大一倍来算（即用0.5010g）推算出：
反应消耗AgNO₃：n（AgNO₃）=0.1000mol•L^-1x40.00mL=0.004000mol
即发生上述反应的Cl^-为：n（Cl^-）=0.004000mol，
则有  y：z=（0.006000mol-0.004000 mol）：0.004000mol=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）_xCl_y]Cl_z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．
答：该钴化合物的化学式为：[Co（NH₃）₅Cl]Cl₂．