相关试卷

1、空气中 $C O_{2}$ 含量的控制和 $C O_{2}$ 资源利用具有重要意义。

(1)、利用高炉炼铁尾气中的 $C O_{2}$ 制取有机物的过程如下：
相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率 $(F E %)$ 随电解电压的变化如图1所示：
图1
$F E % = \frac{Q_{x} (生成还原产物 X 所需要的电量)}{Q_{总} (电解过程中通过的总电量)} \times 100 %$ ，选择性 $S (X) = \frac{n (生成 X 消耗的 C O_{2})}{n (发生反应的 C O_{2})} \times 100 %$ 。
“电解”在质子交换膜电解池中进行，生成 $H C O O H$ 的电极反应式为，当电解电压为 $U_{1}$ 时，生成 $C_{2} H_{5} O H$ 和 $H C O O H$ 的选择性之比为。

(2)、利用铟氧化物催化 $C O_{2} 、 H_{2}$ 制取 $C H_{3} O H$ 的可能机理如图2所示， $I n_{2} O_{3}$ 无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性，将固定比例的 $C O_{2} 、 H_{2}$ 混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管， $C H_{3} O H$ 选择性、 $C O_{2}$ 转化率随气体流速变化曲线如图3所示，
①图2中的反应每生成 $1 m o l C H_{3} O H (g)$ 放出 $49 k J$ 的热量，其热化学方程式为。
②若原料气中 $H_{2}$ 比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是。
③制取 $C H_{3} O H$ 时，同时发生反应 $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H > 0$ ，气体流速分别为 $15000 m L \cdot h^{- 1}$ 和 $21000 m L \cdot h^{- 1}$ ，相同时间内生成 $C H_{3} O H$ 的质量，前者后者（选填“>”、“="或“<”）；保持气体流速不变，反应管内温度从 $300 ℃$ 升高到 $320 ℃$ ，测得出口处 $C O_{2}$ 和 $C H_{3} O H$ 的物质的量均减小，可能的原因是。

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2、以方铅矿(主要成分 $P b S$ ，含少量 $F e S$ )和软锰矿(主要成分 $M n O_{2}$ )为原料制备电池材料 $P b S O_{4}$ 和 $M n_{3} O_{4}$ ，过程可表示为
已知：① $P b^{2 +} (a q) + 4 C l^{-} (a q) ⇌ P b C l_{4}^{2 -} (a q)$ $K = 31.25$
② $P b C l_{2} (s) ⇌ P b^{2 +} (a q) + 2 C l^{-} (a q)$ $K_{s p} (P b C l_{2}) = 1.6 \times 1 0^{- 5}$

(1)、 $70 ℃$ 时，“协同浸取”生成 $P b C l_{4}^{2 -}$ 和 $S$ 的离子方程式为；“协同浸取”时加入 $N a C l$ 可避免生成 $P b C l_{2}$ 沉积在矿石表面，其原因是。

(2)、“沉降分铅”的目的是将滤液中的 $P b C l_{4}^{2 -}$ 沉降为 $P b C l_{2}$ 沉淀。沉降反应 $P b C l_{4}^{2 -} (a q) ⇌_{}^{} P b C l_{2} (s) + 2 C l^{-} (a q)$ 的平衡常数 $K =$ 。

(3)、络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与 $P b^{2 +}$ 形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强，全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降，若在氮原子和含氟基团间引入 $- C H_{2} C H_{2} C H_{2} -$ 基团配位能力会增强，其原因分别是。

(4)、制备 $M n_{3} O_{4}$ 。 $M n_{3} O_{4}$ (难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化 $M n^{2 +}$ 制得，制备时溶液的温度和 $p H$ 对 $M n_{3} O_{4}$ 的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含 $M n^{2 +}$ 的滤液制备较纯净的 $M n_{3} O_{4}$ 的实验方案：取一定量的含 $M n^{2 +}$ 的滤液于三颈烧瓶中，，真空40干燥得产品 $M n_{3} O_{4}$ 。(必须使用的试剂：空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、 $A g N O_{3}$ 溶液。)

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3、化合物H是治疗胃癌的小分子靶向抗肿瘤药物，其合成路线如下：

(1)、A分子中碳原子的杂化轨道类型有种。

(2)、写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：。
①苯环上有4个取代基，能与 $F e C l_{3}$ 溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱图中有3个峰。

(3)、 $D \to E 、 E \to G$ 的反应中均有 $C H_{3} O H$ 生成，则 $F$ 的结构简式为。

(4)、 $G \to H$ 的反应中有一种与 $H$ 互为同分异构体的副产物生成，其结构简式为。

(5)、写出以、、和 $C H_{3} O H$ 为原料，制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。

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4、 $V_{2} O_{5}$ 广泛用于冶金、化工行业，可制取多种含钒化合物。

(1)、实验室制备氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体，过程如下：
“还原”步骤中生成 $N_{2}$ ，反应的化学方程式为；若不加 $N_{2} H_{4}$ ， HCl也能还原 $V_{2} O_{5}$ 生成 $V O^{2 +}$ 和 $C l_{2}$ ，分析反应中不生成 $C l_{2}$ 的原因。

(2)、对制得的晶体进行含钒量的测定：称取 $4.000 g$ 样品，经过系列处理后将钒（Ⅳ）完全氧化，定容为 $100 m L$ 溶液；量取 $20.00 m L$ 溶液，加入指示剂，用 $0.2000 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 ${(N H_{4})}_{2} F e {(S O_{4})}_{2}$ 标准溶液滴定至终点，滴定过程中反应为 $V O_{2}^{+} + F e^{2 +} + 2 H^{+} = V O^{2 +} + F e^{3 +} + H_{2} O$ ；平行滴定4次，消耗标准溶液的体积分别为 $22.50 m L 、 22.45 m L 、 21.00 m L 、 22.55 m L$ ，则样品中钒元素的质量分数为（写出计算过程，结果保留两位小数）。

(3)、 $750 ℃$ 时，将氧钒碱式碳酸铵晶体与 $N H_{3}$ 反应制备共价晶体 $V N$ ，一段时间后，固体质量不再变化，经检测仍有氧钒碱式碳酸铵剩余，可能的原因是。

(4)、 $V_{2} O_{5}$ 可溶于强酸强碱，不同 $p H$ 、不同钒元素浓度时， $+ 5$ 价 $V$ 存在形态如题图所示：
①将 $0.01 m o l V_{2} O_{5}$ 溶解在 $200 m L$ 烧碱溶液中，剩余溶液的 $c (O H^{-}) = 0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ ，反应的离子方程式为。
② $V_{2} O_{7}^{4 -}$ 具有对称结构，其结构式可表示为。

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5、二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下：
反应Ⅰ   $C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g) = 2 C H_{3} O H (g) Δ H_{1} > 0$
反应Ⅱ   $C H_{3} O H + H_{2} O (g) = C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) Δ H_{2} > 0$
反应Ⅲ   $C O_{2} (g) + H_{2} (g) = C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{3} > 0$
在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测得的 $C H_{3} O C H_{3}$ 实际转化率、 $C O_{2}$ 实际选择性与 $C O_{2}$ 平衡选择性随温度的变化如图所示． $C O_{2}$ 的选择性 $= \frac{n_{生成} (C O_{2})}{2 n_{反应} (C H_{3} O C H_{3})} \times 100 %$ ．下列说法不正确的是（  ）

A、曲线 $a$ 表示 $C H_{3} O C H_{3}$ 实际转化率随温度的变化 B、 $200 ℃$ 时，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率 C、适当增加 $\frac{n_{起始} (H_{2} O)}{n_{起始} (C H_{3} O C H_{3})}$ ，有利于提高 $H_{2}$ 的产率 D、一定温度下，若增大压强， $C O$ 的平衡产量不变

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6、室温下， $N a_{2} C O_{3}$ 体系中各含碳微粒的物质的量分数与 $p H$ 的关系如图1所示．在 $c_{起始} (N a_{2} C O_{3}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的体系中，研究 $M g^{2 +}$ 在不同 $p H$ 时的可能产物， $c (M g^{2 +})$ 与 $p H$ 的关系如图2所示，曲线Ⅰ的离子浓度关系符合 $c (M g^{2 +}) \cdot c (C O_{3}^{2 -}) = K_{s p} (M g C O_{3})$ ，曲线Ⅱ的离子浓度关系符合 $c (M g^{2 +}) \cdot c^{2} (O H) = K_{s p} [M g (O H)_{2}]$ 。

下列说法正确的是（）

A、由 $M$ 点可求得 $K a_{2} (H_{2} C O_{3}) = 1 \times 1 0^{- 6.37}$ B、 $p H = 11$ 的体系中： $c (C O_{3}^{2 -}) < c (H C O_{3}^{-})$ C、 $Q$ 点的体系中，发生反应 $M g^{2 +} + 2 H C O_{3}^{-} = M g (O H)_{2} ↓ + 2 C O_{2} ↑$ D、 $P$ 点的体系中， $c (H C O_{3}^{-}) + c (C O_{3}^{2 -}) + c (H_{2} C O_{3}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$

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7、利用碳氮化反应 $T i O_{2} (s) + 2 C l_{2} (g) + 2 C (s) ⇌ T i C l_{4} (g) + 2 C O (g)$ $Δ H = - 51 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，可将 $T i O_{2}$ 转化为 $T i C l_{4}$ ，再进一步还原得到金属钛，下列说法正确的是（）

A、碳氯化反应在高温下不能自发进行 B、加压、降温均可增大生成 $T i C l_{4}$ 的速率 C、反应中每消耗 $1 m o l T i O_{2}$ ，转移电子的数目约为 $4 \times 6.02 \times 1 0^{23}$ D、将 $T i O_{2} (s)$ 与 $C (s)$ 粉碎并混合均匀后反应可提高 $C l_{2}$ 的平衡转化率

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8、室温下，下列实验探究方案能够边到探究目的的是（）

选项	探究方案	探究目的
A	将 $1 -$ 溴丁烷与 $N a O H$ 的乙醇溶液混合后加热，生成的气体通入 $B r_{2}$ 的 $C C l_{4}$ 溶液中，观察现象	$1 -$ 溴丁烷能否发生消去反应生成烯烃
B	将 $S O_{2}$ 气体通入紫色石蕊溶液中，观察溶液颜色变化	$S O_{2}$ 是否具有漂白性
C	向饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中通入足量 $C O_{2}$ 气体，观察现象	比较 $N a_{2} C O_{3}$ 与 $N a H C O_{3}$ 在水中溶解度的大小
D	向 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液中滴加淀粉，再通入 $H I$ 气体，观察现象	比较 $F e^{3 +}$ 与 $I_{2}$ 氧化性的强弱

A、A B、B C、C D、D

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9、药物沃塞洛托的重要中间体 $Y$ 的合成路线如图所示．下列说法不正确的是（）
A $1 m o l X$ 最多能与 $3 m o l N a O H$ 反应

A、 $Y$ 分子中所有原子有可能共平面 B、 $X 、 Y$ 的分子组成相差 $C_{3} H_{4}$ C、用红外光谱可确证 $X 、 Y$ 存在不同的官能团

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10、在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（）

A、 $N a_{2} C O_{3} (a q) \to_{}^{C F_{3} C O O H} C O_{2} \to_{}^{苯酚钠溶液} N a H C O_{3} (a q)$ B、 $F e S_{2} \to_{燃烧}^{O_{2}} S O_{2} \to_{}^{浓硫酸} S O_{3}$ C、 $N H_{3} \to_{燃烧}^{O_{2}} N O \to_{}^{浓硫酸} H N O_{3}$ D、 $C u \to_{}^{稀硝酸} C u {(N O_{3})}_{2} (a q) \to_{}^{蒸干} C u {(N O_{3})}_{2} (s)$

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11、下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是（）

A、浓硫酸具有脱水性，可用于干燥 $C l_{2}$ B、 $C I F_{3}$ 具有强氧化性，可用作火箭助燃剂 C、冰晶石微溶于水，可用作电解铝工业的助熔剂 D、 $H F$ 分子之间形成氢键， $H F (g)$ 的热稳定性比 $H C l (g)$ 的高

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12、下列化学反应表示不正确的是（）

A、 $F_{2}$ 与水反应： $2 F_{2} + 2 H_{2} O = 4 H F + O_{2}$ B、 $C l F$ 与 $N a O H$ 溶液反应： $C I F + 2 O H^{-} = C l^{-} + F O^{-} + H_{2} O$ C、萤石与浓硫酸共热制取HF： $C a F_{2} + H_{2} S O_{4} (浓) \begin{array}{l} \underline{\underline{Δ}} \end{array} C a S O_{4} + 2 H F ↑$ D、工业上，可通过电解 $K F$ 的无水 $H F$ 溶液(含 $F^{-}$ 和 $H F_{2}^{-}$ 离子)制取 $F_{2}$ ，制 $F_{2}$ 时 $H F_{2}^{-}$ 在阴极放电： $2 H F_{2}^{-} + 2 e^{-} = H_{2} ↑ + 4 F^{-}$

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13、氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素，与稀有气体 $X e$ 形成的 $X e F_{2}$ 分子是非极性分子，与其他卤素形成的卤素互化物(如 $C l F 、 C l F_{3}$ )具有与 $C l_{2}$ 相似的化学性质，与氮形成的 $N F_{3}$ 可与 $N H_{3}$ 反应生成 $N_{2} F_{2}$ (结构式： $F - N = N - F$ )。自然界中，含氯矿石有萤石 $(C a F_{2})$ 、冰晶石 $(N a_{3} A l F_{6})$ 等，萤石可与浓硫酸共热制取 $H F$ 气体。工业上，可通过电解 $K F$ 的无水 $H F$ 溶液(含 $F^{-}$ 和 $H F_{2}^{-}$ 离子)制取 $F_{2}$ 。下列有关说法正确的（）

A、 $X e F_{2}$ 的空间结构为Ⅴ形 B、 $C l F$ 与 $C l F_{3}$ 互为同素异形体 C、键角： $N F_{3} > N H_{3}$ D、 $N_{2} F_{2}$ 存在顺反异构现象

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14、工业上利用反应 $K C l (l) + N a (l) \overset{高温}{=} N a C l (l) + K (g)$ 制备 $K$ ，下列说法不正确的是（）

A、沸点： $N a < K$ B、离子半径： $r (K^{+}) < r (C l^{-})$ C、碱性： $N a O H < K O H$ D、第一电离能： $I_{1} (N a) < I_{1} (C l)$

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15、实验室制取并收集 $N H_{3}$ ，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（）

A、用装置甲制取 $N H_{3}$ B、用装置乙干燥 $N H_{3}$ C、用装置丙收集 $N H_{3}$ D、用操作丁检验 $N H_{3}$ 是否已收集满

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16、利用反应 $L i H + N H_{3} \overset{Δ}{=} H_{2} + L i N H_{2}$ 可制备化工试剂 $L i N H_{2}$ ．下列说法正确的是（）

A、 $L i H$ 的电子式为 $L i^{+} [: H_{· ·}^{· ·} :]^{-}$ B、基态 $N$ 原子的价电子排布图为 C、 $H_{2}$ 为共价化合物 D、 $N H_{2}^{-}$ 的VSEPR模型为平面三角形

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17、C919是我国首款具有自主知识产权的干线飞机，其使用的材料中属于无机非金属材料的是（）

A、铝合金机身 B、芳纶纤维舱门 C、玻璃纤维雷达罩 D、合成橡胶轮胎

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18、天然气、石油钻探过程会释放出CO₂、H₂S等气体。某种将CO₂和H₂S共活化的工艺涉及如下反应：
① $C O_{2} (g) + H_{2} S (g) ⇌ C O S (g) + H_{2} O (g)$    $△ H_{1} = + 35.00 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $2 C O_{2} (g) + 2 H_{2} S (g) ⇌ 2 C O (g) + S_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $△ H_{2}$
③ $2 H_{2} S (g) ⇌ S_{2} (g) + 2 H_{2} (g)$    $△ H_{3} = + 171.58 k J \cdot m o l^{- 1}$
④ $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$    $△ H_{4} = + 41.20 k J \cdot m o l^{- 1}$
回答下列问题：

(1)、已知：298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量；H₂S（g）的标准摩尔燃烧焓（△H）为-586kJ·mol^-1。则COS（g）的标准摩尔燃烧焓（△H）为kJ·mol^-1 ，反应②在（填“高温”“低温”或“任意温度”）下能自发进行。

(2)、一定条件下，向起始压强为200kPa的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO₂（g）和H₂S（g）混合气体，发生上述反应，25min时，测得体系总压强为210kPa，S₂（g）的平均反应速率为kPa·min^-1。达到平衡时，测得体系总压强为230kPa， $2 p (C O S) = 2 p (H_{2}) = p (C O_{2})$ ，此时H₂S（g）的平衡转化率为，反应②的标准平衡常数 $K^{Θ} =$ （已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 $d D (g) + e E (g) ⇌ g G (g) + h H (g)$ ， $K^{Θ} = \frac{{(\frac{p_{C}}{p^{Θ}})}^{g} \cdot {(\frac{p_{H}}{p^{Θ}})}^{h}}{{(\frac{p_{D}}{p^{Θ}})}^{d} \cdot {(\frac{p_{E}}{p^{Θ}})}^{d}}$ ，其中 $p^{Θ} = 100 k P a$ ， $p_{C}$ 、 $p_{H}$ 、 $p_{D}$ 、 $p_{E}$ 为各组分的平衡分压）。

(3)、将等物质的量的CO₂（g）和H₂S（g）混合气体充入恒压密闭容器中，发生上述反应，反应物的平衡转化率、COS或H₂O的选择性与温度关系如图所示。COS的选择性 $= \frac{n_{生成} (C O S)}{n_{消耗} (H_{2} S)} \times 100 %$ 的选择性 $= \frac{n_{生成} (H_{2} O)}{n_{消耗} (H_{2} S)} \times 100 %$ 。
①表示“COS的选择性”的曲线是（填“曲线a”或“曲线b”）；
②温度低于500℃时，H₂S的转化率与CO₂的相等，原因是。

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19、青蒿素（Artemisinin）作为一种广谱的抗疟药物，其应用十分广泛，以下是青蒿素的一种全合成路线。
已知：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
V．R，R₁ ， R₂ ， R₃ ， R₄=H或烷基。
回答下列问题：

(1)、A中含氧官能团的名称为，青蒿素的分子式为。

(2)、化合物有多种同分异构体，写出满足以下条件的同分异构体结构简式。
①能与银氨溶液发生反应；②核磁共振氢谱中共含有三组吸收峰。

(3)、化合物C的结构简式为。

(4)、由F生成G的反应类型为，稍过量K₂CO₃时，由G生成H的反应方程式为。

(5)、参照以上合成路线，设计为原料合成的合成路线（无机试剂任选）。

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20、 $[C o {(N H_{3})}_{5} C l] C l_{2}$ 是一种易溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇的紫红色晶体，可利用下图装置制备。
已知：①Co²⁺在溶液中较稳定， ${[C o {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 具有较强还原性； $[C o {(N H_{3})}_{5} H_{2} O] C l_{3}$ 为深红色晶体；
② $K_{s p} (A g C l) = 1.56 \times 1 0^{- 10}$ ， $K_{s p} (A g S C N) = 1.0 \times 1 0^{- 12}$ 。
具体实验步骤如下：
I．在锥形瓶中，将12.5gNH₄Cl溶于50mL水中，加热至沸，加入25.0g研细的CoCl₂·6H₂O晶体，溶解得到混合溶液；
Ⅱ．将上述混合液倒入仪器A中，用冰水浴冷却，利用仪器B分批次加入75mL试剂X，并充分搅拌，无沉淀析出；
Ⅲ．再利用仪器C逐滴加入20mL试剂Y，水浴加热至50～60℃，不断搅拌溶液，直到气泡终止放出，溶液变为深红色；
Ⅳ．再换另一个仪器C慢慢注入75mL浓盐酸，50～60℃水浴加热20min，再用冰水浴冷却至室温，便有大量紫红色晶体析出，最后转移至布氏漏斗中减压过滤；
V．依次用不同试剂洗涤晶体，再将晶体转移至烘箱中干燥1小时，最终得到mg产品。
回答下列问题：

(1)、研细CoCl₂·6H₂O晶体的仪器名称为，仪器D中的试剂为。

(2)、步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中使用试剂X和试剂Y分别为、（填标号），步骤Ⅱ中75mL试剂X需分批次滴加的目的是
①浓氨水②NaOH溶液③KMnO₄溶液④30%双氧水

(3)、写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式。

(4)、步骤V中使用的洗涤试剂有冰水、乙醇、冷的盐酸，洗涤剂使用的先后顺序是冰水、。

(5)、最终获得产品会含少量杂质 $[C o {(N H_{3})}_{4} C l_{2}] C l$ 或 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3}$ ，产品组成可表示为 $[C o {(N H_{3})}_{x} C l_{y}] C l_{z}$ ，通过测定z值可进一步测定产品纯度，进行如下实验：
实验I：称取一定质量的产品溶解后，加入几滴K₂CrO₄溶液作指示剂，用cmol·L^-1AgNO₃标准溶液滴定达终点时，消耗 $V_{1} m L$ 。
实验Ⅱ：另取相同质量的产品，加入 $V_{2} m L$ 稍过量cmol·L^-1AgNO₃标准溶液，加热至沸使钴配合物分解，加入硝基苯静置、分层，将白色沉淀完全包裹，再加入几滴 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液作指示剂，用cmol·L^-1KSCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃ ，达终点时消耗 $V_{3} m L$ 。
计算 $x =$ （用 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 和 $V_{3}$ 表示）；若实验Ⅱ中加入硝基苯的量太少，会导致y值（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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