三氯化六氨合钴的制备

实验目的
制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）并测其组成,加深对关于络合物的形成对三价钴稳定性的影响的理解.
预习要点
一、预习钴的重要化合物的性质,着重预习实验原理,测定了三氯化六氨合钴（Ⅲ）的原理以及操作要点.
二、思考并回答下列问题
1、在制备过程中,在60℃左右的水浴加热20分钟的目的是什么?可否加热至沸?
2、在加入H2O2和浓盐酸时都要求慢慢加入,为什么?它们在制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）过程中起什么作用?
3、在钴含量测定中,如果氨没有赶净,对分析结果有何影响?写出分析过程中涉及的反应式.
4、将粗产品溶于含盐酸的沸水中,趁热过滤后,再加入浓盐酸的目的是什么?
基本原理
根据有关电对的标准电极电势可以知道,在通常情况下,二价钴盐较三价钴盐稳定的多,而在它们的配合物状态下却正相反,三价钴反而比二价钴稳定.因此,通常采用空气或过氧化氢氧化二价钴的方法,来制备三价钴盐的配合物.
氯化钴（Ⅲ）的氨合物有许多种,其制备方法各不相同.三氯化六氨合钴（Ⅲ）的制备条件是以活性炭为催化剂,用过氧化氢氧化有氨及氯化铵存在的氯化钴（Ⅱ）溶液.反应式为：
得到的固体粗产品中混有大量活性炭,可以将其溶解在酸性溶液中,过滤掉活性炭,在高的盐酸浓度下令其结晶出来.
[Co(NH3)6]Cl3为橙黄色晶体,20℃在水中的溶解度为0.26mol·L-1.
[Co(NH3)6]3+离子是很稳定的,其 ＝1.6×1035,因此在强碱的作用下（冷时）或强酸作用下基本不被分解,只有加入强碱并在沸热的条件下才分解.
在酸性溶液中,Co3+具有很强的氧化性 ,易于许多还原剂发生氧化还原反应而转变成稳定的Co2+.
仪器和药品
托盘天平、分析天平、锥形瓶(250ml,100ml)、吸滤瓶、布氏漏斗、量筒(100ml,10ml)、烧杯(500ml,100ml)、酸式滴定管(50ml)、碱式滴定管(50ml).
CoCl2·6H2O)(固)、NH4Cl(固)、KI(固)、活性炭、HCl(6 mol·L-1,浓)、H2O2(6%)、浓氨水、NaOH(2mol·L-1)、标准Na2S2O3溶液（0.05mol·L-1）、标准AgNO3溶液(0.1 mol·L-1)、K2CrO4(5%)、冰、NaCl（基准）、淀粉溶液
实验步骤
1、[Co(NH3)6]Cl3的制备
在100mL锥形瓶内加入4.5克研细的二氯化钴CoCl2·6H2O（已称好）,3克氯化铵（自己称）和5mL水.加热溶解后加入0.3克活性炭（已称好）冷却后,加入10mL浓氨水,进一步用冰水冷却到10℃以下,缓慢加入10mL10%的H2O2,在水浴上加热至60℃左右,恒温20分钟（适当摇动锥形瓶）.以流水冷却后再以冰水冷却即有晶体析出（粗产品）.用布氏漏斗抽滤.将滤饼（用勺刮下）溶于含有1.5mL浓盐酸的40mL沸水中,趁热过滤.加5mL浓盐酸于滤液中.以冰水冷却,即有晶体析出.抽滤,用10mL无水乙醇洗涤,抽干,将滤饼连同滤纸一并取出放在一张纸上,置于干燥箱中,在105℃以下烘干25分钟（教师协助操作,自己记录时间）称重（精确至0.1g）,计算产率.
2、[Co(NH3)6]Cl3中的钴（Ⅲ）含量测定
用减量法精确称取0.2克左右（精确至0.0001g）的产品于250mL锥形瓶中,加50mL水溶解.加2mol·L-1NaOH溶液10mL.将锥形瓶放在水浴上（夹住锥形瓶放入盛水的大烧杯中）加热至沸,维持沸腾状态.待氨全部赶走后（如何检查?约1小时左右可将氨全部蒸出）冷却,加入1克碘化钾固体及10mL6mol·L-1HCl溶液,于暗处（柜橱中）放置5分钟左右,用0.05mol·L-1标准Na2S2O3溶液（准确浓度临时告知）滴定至浅色,加入2mL0.2%淀粉溶液后,再滴定至蓝色消失,呈稳定的粉红色.
3、氯含量的测定
准确称取样品0.2克于锥形瓶内,用适量水溶解,以2ml 5%K2CrO4为指示剂,在不断摇动下,滴入0.1M AgNO3标准溶液,直至呈橙红色,即为终点.[土色时已到终点,再加半滴].记下AgNO3标准溶液的体积,计算出样品中氯的百分含量.
根据上述分析结果,求出产品的实验式.

附注：
（1）K2CrO4(5%)溶液配制
溶解5克K2CrO4于100ml水中,在搅拌下滴加AgNO3标准溶液至砖红色沉淀生成,过滤溶液.
（2）NaCl标准溶液(0.1000 mol·L-1)配制
称取预先在400℃干燥的5.8443克基准NaCl,溶解于水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.
（3）AgNO3标准溶液(0.1 mol·L-1)配制
称取16.9克AgNO3溶解于水中,稀释至1升,摇匀,储于棕色试剂瓶中.
（4）标定AgNO3标准溶液
吸取25ml 0.1000 mol·L-1 NaCl标准溶液于250ml锥形瓶中,用水稀释至50ml,加1ml 5% K2CrO4 溶液,在不断摇动下用AgNO3标准溶液滴定,直至溶液由黄色变为稳定的桔红色,即为终点.
同时作空白实验
AgNO3标准溶液的浓度可按下式计算：
式中： —AgNO3标准溶液的浓度；
V—滴定用去AgNO3标准溶液的总体积；
CNaCl——NaCl标准溶液的浓度；
V1——NaCl标准溶液的体积；
V0——空白滴定用去的AgNO3标准溶液的总体积；

参考数据
相对原子质量：Co=58.93O=16N=14Cl=35.45=1.0
相对分子质量：M(CoCl2·6H2O)=237.83
M([Co(NH3)6]Cl3)=267.28