Question

（12分）Co2(OH)2CO3和Co(CH3COO)2·nH2O均是生產(chǎn)高比能鋰電池正極材料的前驅(qū)體。

（1）這兩種鈷的化合物中鈷的化合價為 。

（2）Co2(OH)2CO3在空氣中充分加熱生成四氧化三鈷，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（3）為確定Co(CH3COO)2·nH2O中的n值及其熱分解過程，取一定量的樣品在氮氣氛圍中加熱，樣品的固體殘留率（）隨溫度的變化如下圖所示（樣品在300℃前失去結(jié)晶水，圖中A、B、C、D各處固體均為純凈物，其中C、D為氧化物）。

①Co(CH3COO)2·nH2O晶體中n= (填自然數(shù))。

②A→B點反應(yīng)釋放的氣體為純凈物（由兩種元素組成），該氣體的結(jié)構(gòu)簡式為 。

③B→C點反應(yīng)釋放CO、CO2兩種氣體，n(CO)∶n(CO2)= 。

④D點殘留固體的化學(xué)式為 。（列出上述計算過程）

 

Answer 1

（1）+2 (2分)；（2）3Co2(OH)2CO3 + O2 2Co3O4 +3CO2 +3H2O (2分)

（3）①4 ② CH3CH3 ③2∶1 ④CoO(共8分，每空2分)

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和是0 的原則可知：在這兩種鈷的化合物中鈷的化合價為+2價；（2）Co2(OH)2CO3在空氣中充分加熱生成四氧化三鈷，根據(jù)電子守恒及元素的原子守恒可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Co2(OH)2CO3 + O22Co3O4+3CO2 +3H2O；（3）在晶體中Co(CH3COO)2·nH2O結(jié)晶水與固體殘留物的質(zhì)量成正比，18n:(177+18n)=(100－71.08):100,解得n=4；故原化合物為Co(CH3COO)2·4H2O，其相對分子質(zhì)量為249； ② MrB = 147,減少的物質(zhì)相對分子質(zhì)量為177－147=30，因是純凈物該氣體只能為乙烷，結(jié)構(gòu)簡式是CH3CH3;B處的剩余固體為CoC2O4；③ Mrc= 80.33，故為Co3O4，3CoC2O4 Co3O4+4CO↑+ 2CO2↑，故n(CO)∶n(CO2)=2∶1; ④ MrD=75 ,故為氧化鈷，化學(xué)式是CoO。

考點：考查物質(zhì)的分解產(chǎn)物、得到的固體化學(xué)式的確定的知識。