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【題目】三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色的配合物，是合成其它一些含鈷配合物的原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖，回答下列問題：

已知：①“浸出液”中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3+等

②Ksp［Co(OH)2］=6×10-15、Ksp［Co(OH)3］=1.6×10-44

(1)加“適量NaClO3”的作用是___，發(fā)生反應的離子方程式為___。

(2)“加Na2CO3調pH至a”會生成兩種沉淀，分別為___(填化學式)。

(3)操作Ⅰ的步驟包括___、___、減壓過濾。

(4)流程中“氧化”過程應先加入___(填“氨水”或“H2O2”)，需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高，原因是___。寫出“氧化”步驟發(fā)生反應的離子方程式：___，若無活性炭作催化劑，所得固體產物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體，這體現了催化劑的___性。

【答案】將Fe2+轉化為Fe3+ 6Fe2+＋ClO＋6H+=6Fe3+＋Cl-＋3H2O Fe(OH)3和Al(OH)3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 氨水 氨水溫度過高會導致H2O2大量分解，降低產率 H2O2＋2Co2+＋2NH＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O 選擇性

【解析】

以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH3)6]Cl3：用鹽酸溶解廢料，得到Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液，加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，再加Na2CO3調pH，沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3，過濾，得到濾液，向含有Co2+的溶液中加入鹽酸調節(jié)pH=2-3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl26H2O，再依次加入氨水和H2O2，發(fā)生反應：H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O，再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、減壓過濾得到產品，據此分析作答。

(1)加“適量NaClO3”的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，發(fā)生的離子反應為：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；

(2)根據分析，加Na2CO3調pH，沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3；

(3)為防止產品水解，故[Co(NH3)6]Cl3應在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、減壓過濾；

(4)若先加H2O2，將Co元素氧化到Co3+，后加氨水，會生成Co(OH)3，不利于產品的生成，故先加入氨水再加入H2O2，可防止Co(OH)3的生成，雙氧水受熱易分解，氨水溫度過高會導致H2O2大量分解，降低產率，因此需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高；“氧化”步驟發(fā)生反應的離子方程式：H2O2＋2Co2+＋2NH＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O；若無活性炭作催化劑，所得固體產物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體，這體現了催化劑的選擇性。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某同學用下列裝置檢驗Cl2的性質。

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

（1）I圖中退色的是______（填“a”或“b”），I圖燒杯中發(fā)生反應的離子方程式是______。

（2）Ⅱ圖中的現象是_________。

（3）將銅絲換成鐵絲，做Ⅱ實驗，結果也能點燃，你認為鐵絲也能點燃的理由是_______（填選項字母）。

A Fe與Cu都是金屬元素 B Fe的熔點比Cu高

C Fe的密度比Cu小 D Fe的性質比Cu活潑

（4）將Ⅲ裝置放置在光亮的地方（日光沒有直接照射），一會兒后，量筒內黃綠色氣體顏色變淺，量筒內液面上升等。（混合氣中氫氣含量為60%），己知：氫氣含量超過52.8%，光照不會發(fā)生爆炸）

①量筒中液面上升的原因是_________。

②水槽用飽和食鹽水而不用水的原因是_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組為了測定某品牌鋁合金中鋁的含量，現設計了如下實驗：

已知：該鋁合金的主要成分為Al2O3、MgO、CuO、SiO2。

請回答下列問題：

（1）固體A的成分是_______；

（2）生成固體B的化學方程式為_____；步驟③中生成沉淀的離子方程式為_____；

（3）檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的實驗操作為______；

（4）該樣品中鋁的質量分數是______；（用a、b表示）

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉膠體，選擇適當的試劑和方法從中提純出NaCl晶體。相應的實驗過程如圖：

(1)操作①的名稱是___________

(2)試劑①的化學式是____________ 判斷試劑①已過量的方法是：________________________

(3)加入試劑②發(fā)生的離子方程式是____________________________________。

(4)操作④的名稱是：_____________

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】現有部分前36號元素的性質或原子結構如下表

元素編號

元素性質或原子結構

R

基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子

S

單質能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性

T

基態(tài)原子3d軌道上有1個電子

X

　　　

（1）R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是________________________________________________________。

（2）S元素的化合價是否有正價？__________，原因是__________________________________，最外層電子排布式為________________________。

（3）T元素的原子N能層上電子數為__________，其原子結構示意圖為__________。

（4）X的核外電子排布圖違背了__________。用X單質、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因：____________________________________________________________________。

【答案】 氮原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定 否 F的電負性最大，只能得電子 2s22p5 2 能量最低原理 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光的形式釋放能量

【解析】試題分析：R元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，R是N元素；S元素的單質能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性，S是F元素；T元素的基態(tài)原子3d軌道上有1個電子，T是21號元素Sc； X元素的原子核外有12個電子，X是Mg元素。

解析：根據以上分析，（1）R是N元素，氮原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定,所以第一電離能要大于其同周期相鄰的O元素。

（2）元素F的電負性最大，只能得電子，所以F元素沒有正價；F元素的最外層電子排布式為2s22p5。

（3）Sc原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2，所以N能層上電子數為2，其原子結構示意圖為。（4）根據能量最低原理，Mg原子最外層2個電子應排布在3s軌道上，所以核外電子排布圖違背了能量最低原理。電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光的形式釋放能量，所以燃放焰火時，焰火發(fā)出五顏六色的光。

【題型】綜合題
【結束】
20

【題目】現有部分短周期元素的性質或原子結構如下表：

元素編號

元素性質或原子結構

T

單質能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性

X

L層p電子數比s電子數多2個

Y

第三周期元素的簡單離子中半徑最小

Z

L層有三個未成對電子

（1）寫出元素X的離子結構示意圖__________。

（2）寫出Y元素最高價氧化物的水化物分別與HCl、NaOH溶液反應的離子方程式_______________________、_________________________。

（3）寫出Z與Y的電子排布式______________、________________。

（4）元素T與氯元素相比，非金屬性較強的是__________(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實的是__________。

A．氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性

B．單質分子中的鍵能

C．兩元素的電負性

D．含氧酸的酸性

E．氫化物中X—H鍵的鍵長(X代表T和Cl兩種元素)

F．兩單質在自然界中的存在形式

（5）探尋物質的性質差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的單質中化學性質明顯不同于其他三種單質的是__________(填元素符號)，理由是________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列物質一定屬于同系物的是（ ）

① ② ③ ④C2H4 ⑤CH2=CH—CH=CH2 ⑥C3H6 ⑦ ⑧

A.④和⑥B.①、②和③C.④、⑥和⑧D.⑤和⑦

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3，其化學方程式為：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。為檢驗FeSO4高溫分解的產物，進行如下實驗：

①取少量FeSO4高溫分解得到的固體，加一定量稀鹽酸溶解，向該溶液中加入適量的KSCN溶液，觀察溶液顏色的變化以檢驗Fe3＋是否存在。

②將FeSO4高溫分解產生的氣體通入如圖所示的裝置中，以檢驗產生的氣體中是否含有SO2、SO3。

請回答下列問題：

（1）寫出KSCN溶液與Fe3＋反應的離子方程式：____。

（2）操作②中觀察到的現象和結論是____；_____。

（3）操作②中最后要將通過品紅溶液的氣體通入NaOH溶液中的原因是___，有關反應的離子方程式____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】2017年，中外科學家團隊共同合成T-碳。T-碳的結構是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元取代形成碳的一種新型三維立方晶體結構，如圖。下列說法錯誤的是（　 �。�

A.每個T-碳晶胞中含32個碳原子

B.T-碳中碳與碳的最小夾角為109.5。

C.T-碳屬于原子晶體

D.如圖是T-碳晶胞的俯視圖

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】多年來，儲氫材料、光催化劑與硼酸鹽材料的研究一直是材料領域的熱點研究方向�；卮鹣铝袉栴}：

一種Ru絡合物與g-C3N4符合光催化劑將CO2還原為HCOOH的原理如圖。

(1)Ru絡合物中第二周期元素的第一電離能由大到小的順序為___，Ru絡合物含有的片段和中都存在大π鍵，氮原子的雜化方式為___，氮原子配位能力更強的是___（填結構簡式）

(2)基態(tài)碳原子的價電子排布圖為___，HCOOH的沸點比CO2高的原因是___。

(3)2019年8月13日中國科學家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2，[B(OH)4]-中B的價層電子對數為____，[Sn(OH)6]2-中，Sn與O之間的化學鍵不可能是___。

a.π鍵 b.σ鍵 c.配位鍵 d.極性鍵

(4)鑭鎳合金是較好的儲氫材料。儲氫后所得晶體的化學式為LaNi5H6，晶胞結構如圖所示，X、Y、Z表示儲氫后的三種微粒，則圖中Z表示的微粒為___(填化學式)。若原子分數坐標A為（0，0，0），則B（Y）的原子分數坐標為___，已知LaNi5H6摩爾質量為499g·mol-1，晶體密度為g·cm-3，設NA為阿伏加德羅常數的值，則晶胞參數為a=___pm（用代數式表示）。

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