【題目】三氯化六氨合鈷(III)（[Co(NH3)6]Cl3 是合成其他含鈷配合物的重要原料。在活性炭的催化作用下，通過氧化二氯化六氨合鈷(II)得到三氯化六氨合鈷(III)制備流程如下：

資料：

①鈷離子常見價態(tài)有+2(II)價，+3(III)價，Co(II)離子能在水溶液中穩(wěn)定存在，但 Co(III)離子不能穩(wěn)定存在，只能以固態(tài)或絡(luò)合物形式（如[Co(NH3)6]3+）穩(wěn)定存在溶液中。

② Co2+在 pH=9.4 時完全沉淀為 Co(OH)2

（1） 實(shí)驗(yàn)中需要將 CoCl2·6H2O 晶體研細(xì)，其目的是：__________________。

（2）在加入濃氨水前先加入大量 NH4Cl溶液，請結(jié)合平衡原理解釋原因______________________。

（3）在“氧化”過程中需水浴控溫在 50～60℃，溫度不能過高，原因是______________________。

（4）寫出“氧化”過程中反應(yīng)的離子方程式_______________。

（5）為測定產(chǎn)品中鈷的含量，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

①稱取樣品 4.000 g 于燒瓶中，加水溶解，加入足量的 NaOH 溶液，加熱至沸 15～20 min，將 [Co（NH3）6]Cl3 完全轉(zhuǎn)化為 Co（OH）3，冷卻后加入足量 KI 固體和 HCl 溶液，充分反應(yīng)一段時間后，將燒瓶中的溶液全部轉(zhuǎn)移至 250.00 mL 容量瓶中，加水定容，取其中 25.00 mL 試樣加入到錐形瓶中；

②用 0.100 0 mol·L －1 Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液變?yōu)闇\黃色后，加入淀粉溶液作指示劑繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，重復(fù) 2 次實(shí)驗(yàn)，測得消耗 Na2S2O3 溶液的平均體積為 15.00 mL。（已知：2Co3＋＋2I－=2Co2＋＋I2 ，I2 ＋2S2O32－=2I－＋S4O62－）.通過計(jì)算確定該產(chǎn)品中鈷的含量___________________。

【答案】增大晶體的表面積，加快反應(yīng)的速度 NH4Cl溶于水電離出的NH4＋，增大溶液中c(NH4+)，使NH3·H2ONH4++OH－電離平衡逆移降低c(OH－)，防止加氨水時溶液中c(OH－)過大使鈷(II)離子沉淀 溫度過高會導(dǎo)致 H2O2 大量分解，降低產(chǎn)率 2Co(NH3)62+ + H2O2= 2Co(NH3)63+ + 2OH－ 22.125%

【解析】

由于Co2+在 pH=9.4 時完全沉淀為 Co(OH)2，將CoCl2·6H2O晶體研細(xì)先加入氯化銨溶液，再加入濃氨水反應(yīng)生成[Co(NH3)6]Cl2，[Co(NH3)6]Cl2和H2O2發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Co(NH3)6]Cl3。

（1）實(shí)驗(yàn)中需要將CoCl2·6H2O晶體研細(xì)，其目的是增大晶體的表面積，加快反應(yīng)的速度；故答案為：增大晶體的表面積，加快反應(yīng)的速度。

（2）根據(jù)題中信息Co2+在pH=9.4時完全沉淀為Co(OH)2，因此在加入濃氨水前先加入大量NH4Cl溶液，主要是NH3·H2O NH4++OH－，能電離出OH－，易和Co2+反應(yīng)生成Co(OH)2，NH4Cl溶于水電離出的NH4＋，增大溶液中c(NH4+)，使電離平衡逆向移動，降低c(OH－)濃度，防止加氨水時溶液中c(OH－)過大使鈷(II)離子沉淀；故答案為：NH4Cl溶于水電離出的NH4＋，增大溶液中c(NH4+)，使NH3·H2ONH4++OH－電離平衡逆移降低c(OH－)，防止加氨水時溶液中c(OH－)過大使鈷(II)離子沉淀。

（3）H2O2 在較高溫度下會導(dǎo)致大量分解，氧化效果降低，從而降低產(chǎn)率，因此在“氧化”過程中需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高；故答案為：溫度過高會導(dǎo)致 H2O2 大量分解，降低產(chǎn)率。

（4）“氧化”過程中Co(NH3)62+ 與H2O2反應(yīng)生成Co(NH3)63+ 和OH－，其離子方程式2Co(NH3)62+ + H2O2= 2Co(NH3)63+ + 2OH－；故答案為：2Co(NH3)62+ + H2O2= 2Co(NH3)63+ + 2OH－。

（5）根據(jù)方程式可得關(guān)系式Co3＋ ～ S2O32，n(Co3＋)= n(S2O32)= 0.100 0 molL1×0.015 mL×10 =0.015mol，；故答案為：22.125%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高氯酸三碳酰肼合鎳{[Ni(CHZ)3](C104)2}是一種新型的起爆藥。

(1)Ni2+某杰核外電子排布式為________。

(2)ClO4空間構(gòu)型是_______；與ClO4互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式)。

(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼，組成為CO(N2H3)2,碳酰肼中碳原子的雜化軌道類型為_____；C、N、0三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>______。

(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、髙氯酸及碳酰肼化合而成。NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中含有的Ni2+數(shù)目為_________。

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【題目】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)如下：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在體積2L的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1：2充入CO和H2，測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫 度的變化如圖所示。下列說法正確的是( )

A. 該反應(yīng)的△H<0，且p1<p2

B. 若p1時最初充入1molCO，經(jīng)過5min達(dá)到B點(diǎn)的平衡狀態(tài)，此段時間 v(CH3OH)=1.75mol/(L·min)

C. 在C點(diǎn)時，CO轉(zhuǎn)化率為75%

D. A、B、C、D的平衡常數(shù)大小關(guān)系：A=B>C>D

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氯化氫直接氧化法制氯氣的反應(yīng)是4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)：c(O2)分別等于1：1、4：1、7：1時，HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是（ ）

A.K(300℃)>K(400℃)

B.增加反應(yīng)的壓強(qiáng)和及時分離出氯氣都可以提高氯化氫的轉(zhuǎn)化率

C.當(dāng)c(HCl)：c(O2)進(jìn)料比過低時，HCl的轉(zhuǎn)化率較低，且不利于分離O2和Cl2

D.若HCl的初始濃度為c，進(jìn)料比為1：1時，K(500℃)=

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】硒(Se)是第四周期第VIA族元素，是人體內(nèi)不可或缺的微量元素，H2Se是制備新型光伏太陽能電池、半導(dǎo)體材料和金屬硒化物的重要原料。

(1)已知：①2H2Se(g)+O2(g)2Se(s)+2H2O(l) △H1=akJ/mol

②2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H2=bkJ·mol-1

則反應(yīng) H2(g)+Se(s)H2Se(g) △H3=___________kJ/mol(用含a、b 的代數(shù)式表不)。

(2)T℃時，向一恒容密閉容器中加入3molH2和lmolSe，發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Se(s)H2Se(g)。

①下列情況可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填字母代號)。

a.氣體的密度不變 b.v(H2)= v(H2Se)

c.氣體的壓強(qiáng)不變 d.氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，將平衡淮合氣體通入氣體液化分離器使H2Se氣體轉(zhuǎn)化為H2Se液體，并將分離出的 H2再次通入發(fā)生反應(yīng)的密閉容器中繼續(xù)與Se反應(yīng)時，Se的轉(zhuǎn)化率會提髙，請用化學(xué)平衡理論解釋：_____________________________________________。

③以5小時內(nèi)得到的H2Se為產(chǎn)量指標(biāo)，且溫度、壓強(qiáng)對H2Se產(chǎn)率的影響如圖所示：

則制備H2Se的最佳溫度和壓強(qiáng)為______________________________。

(3)工業(yè)上從含硒廢料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸鈉的混合溶液處理后獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸，硒酸與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________，最后通入SO2析出硒單質(zhì)。

(4)已知常溫下H2Se的電離平衡常數(shù)K1=1.3×10-4，K2=5.0×10-11，則NaHSe溶液呈__________(填“酸性”或“堿性”)，請通過計(jì)算數(shù)據(jù)說明___________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上苯乙烯是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體，如圖是苯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式：,下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確的是(　　)

A. 苯乙烯的分子式為C8H8

B. 苯乙烯通過加聚反應(yīng)可制備高分子化合物

C. 苯乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)：

D. 苯乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)，但不能發(fā)生取代反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究不同 pH 時 CuSO4 溶液對 H2O2 分解的催化作用。資料：a．Cu2O 為紅色固體，難溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和Cu2+。b．CuO2 為棕褐色固體，難溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。c．H2O2 有弱酸性：H2O2 H+ +HO2-，HO2- H+ +O22-。

編號

實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

Ⅰ

向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

出現(xiàn)少量氣泡

Ⅱ

向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即產(chǎn)生少量棕黃色沉淀，出現(xiàn)較明顯氣泡

Ⅲ

向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即產(chǎn)生大量棕褐色沉淀，產(chǎn)生大量氣泡

（1） 經(jīng)檢驗(yàn)生成的氣體均為 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化學(xué)方程式是__。

（2）對Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 種假設(shè)：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。為檢驗(yàn)上述假設(shè)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ：過濾Ⅲ中的沉淀，洗滌，加入過量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈藍(lán)色，并產(chǎn)生少量氣泡。

①若Ⅲ中生成的沉淀為 CuO2，其反應(yīng)的離子方程式是__。

②依據(jù)Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)ⅱ不成立，乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的觀點(diǎn)，理由是__。

③為探究沉淀中是否存在 Cu2O，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

將Ⅲ中沉淀洗滌、干燥后，取 a g 固體溶于過量稀硫酸，充分加熱。冷卻后調(diào)節(jié)溶液 pH，以 PAN 為指示劑，向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定終點(diǎn)，消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__，可知沉淀中不含 Cu2O，假設(shè)ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol 1，M(Cu2O)＝144 g·mol1）

（3）結(jié)合方程式，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解釋Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。

（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 時 H2O2 分解速率不同的原因。

實(shí)驗(yàn)Ⅴ：在試管中分別取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液，向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支試管中均無明顯現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)Ⅵ：__（填實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象），說明 CuO2 能夠催化 H2O2 分解。

（5）綜合上述實(shí)驗(yàn)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 時 H2O2 的分解速率不同的原因是__。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】低濃度的氫氟酸是一元弱酸，存在下列兩個平衡：HFH++F-，HF+F-HF2- (較穩(wěn)定)。25℃時，不同酸性條件下的2.0amol·L-1HF溶液中，c(HF)、c(F-)與溶液pH(忽略體積變化)的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（ ）

A.c(HF)+c(F-)=2.0amol·L-1

B.c(F-)>c(HF)時，溶液一定呈堿性

C.隨著溶液pH增大，不斷增大

D.25℃時，HF的電離常數(shù)Ka=10-3.45

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】重鉻酸鈉晶體（Na2Cr2O7·2H2O）俗稱紅礬鈉，是一種重要的化工產(chǎn)品，以FeO·Cr2O3、Na2CO3等為原料制備紅礬鈉的工藝如圖所示。

回答下列問題:

（1）FeO·Cr2O3中Cr的化合價是__________。

（2）寫出“煅燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

（3）濾渣的主要成分為________（填化學(xué)式）。

（4）“酸化”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________，加入硫酸也能達(dá)到“酸化”目的，選擇CO2的優(yōu)點(diǎn)是__________________________________。

（5）稱取紅礬鈉樣品1.8000g配成250mL溶液，量取20.00mL于碘量瓶中，加入10mL　2mol·L-1H2SO4和足量碘化鉀溶液（鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+），放于暗處5min，加入淀粉溶液作指示劑，用0.1000moL·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-），判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________________。若實(shí)驗(yàn)中平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL，則重鉻酸鈉晶體的純度為______________（設(shè)整個過程中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng)，結(jié)果保留4位有效數(shù)字）

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