Question

【題目】鈷的某些化合物與鐵的化合物性質相似，某研究性學習小組為探究鈷的化合物的性質，進行了以下實驗：

Ⅰ探究草酸鈷的熱分解產物

（1）為探究草酸鈷的熱分解產物，按氣體流動方向，各裝置的連接順序為：A→E→_____。

（2）能驗證分解產物中有CO的實驗現象是_____。

（3）取3.66g CoC2O42H2O于硬質玻璃管中加熱至恒重，冷卻、稱量，剩余固體的質量為1.5g，球形干燥管增重0.88g。則A中發生的反應方程式為_____。

Ⅱ探究Co（OH）2的還原性及Co（OH）3的氧化性

取A裝置所得固體溶解于稀H2SO4中得到粉紅色溶液，備用。

已知試劑顏色：CoSO4溶液（粉紅色），Co（OH）2（粉紅色），Co（OH）3（棕褐色）。

實驗記錄如下表：

	實驗操作及現象	實驗分析
實驗1	取少許粉紅色溶液于試管中，滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉紅色沉淀并將該沉淀分成兩份
實驗2	取一份實驗1中所得的粉紅色沉淀，加入3%的H2O2溶液，粉紅色沉淀立即變為棕褐色。	反應的化學方程式為①_____
實驗3	向實驗2得到的棕褐色沉淀中滴加濃鹽酸固體逐漸溶解，并有黃綠色氣體產生。	反應的離子方程式為②_____
實驗4	取另一份實驗1中所得的粉紅色沉淀滴加濃鹽酸，粉紅色沉淀溶解，未見氣體生成。	酸性條件下，Cl2、Co（OH）2、Co（OH）3的氧化能力由大到小的順序是③________

Answer 1

【答案】C→D→B 裝置D中氧化銅由黑色變化為紅色 CoC2O42H2O CoO+CO2↑+CO↑+2H2O 2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3 2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2

【解析】

Ⅰ．（1）裝置A中草酸鈷受熱分解，生成的氣體通過裝置E中濃硫酸吸收水蒸氣，通過裝置C中堿石灰吸收生成的二氧化碳，通過裝置D驗證生成的一氧化碳和氧化銅反應生成紅色銅，剩余CO用裝置B吸收；

（2）一氧化碳能還原氧化銅生成紅色銅；

（3）結合原子守恒計算出反應物、生成物的物質的量，根據物質的量之比等于化學計量數之比寫出方程式；

Ⅱ．（4）①CoSO4溶液（粉紅色），滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉紅色沉淀為Co（OH）2（粉紅色），將該沉淀分成兩份，一份中加入3%的H2O2溶液，粉紅色沉淀立即變為棕褐色說明Co（OH）2被氧化為Co（OH）3（棕褐色）；

②向實驗2得到的棕褐色沉淀中滴加濃鹽酸固體逐漸溶解，并有黃綠色氣體產生，說明生成的為氯氣，發生的反應是氧化還原反應，Co（OH）3氧化氯離子生成氯氣；

③取另一份實驗1中所得的粉紅色沉淀滴加濃鹽酸，粉紅色沉淀溶解，未見氣體生成，說明Co（OH）2不具有氧化性不能氧化氯離子生成氯氣，氧化還原反應中，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性判斷；

Ⅰ．（1）裝置A中草酸鈷受熱分解，生成的氣體通過裝置E中濃硫酸吸收水蒸氣，通過裝置C中堿石灰吸收生成的二氧化碳，通過裝置D驗證生成的一氧化碳和氧化銅反應生成紅色銅，剩余CO用裝置B吸收，探究草酸鈷的熱分解產物，按氣體流動方向，各裝置的連接順序為：A→E→C→D→B，

答案：C→D→B；

（2）一氧化碳具有還原性，能還原氧化銅生成紅色銅，實驗裝置和過程分析可知，能驗證分解產物中有CO的實驗現象是：裝置D中氧化銅由黑色變化為紅色，

答案：裝置D中氧化銅由黑色變化為紅色；

（3）取3.66g CoC2O42H2O物質的量＝ ＝0.02mol，于硬質玻璃管中加熱至恒重，冷卻、稱量，剩余固體的質量為1.5g，球形干燥管增重0.88g為吸收的二氧化碳，物質的量n（CO2）＝ ＝0.02mol，碳元素守恒得到生成CO物質的量0.02mol，生成鈷的氧化物中鈷元素物質的量0.02mol，摩爾質量＝ ＝75g/mol，氧化物為CoO，生成水物質的量0.04mol，結合原子守恒配平書寫化學方程式：CoC2O42H2OCoO+CO2↑+CO↑+2H2O，

答案：CoC2O42H2OCoO+CO2↑+CO↑+2H2O；

Ⅱ．（4）①CoSO4溶液（粉紅色），滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉紅色沉淀為Co（OH）2（粉紅色），將該沉淀分成兩份，一份中加入3%的H2O2溶液，粉紅色沉淀立即變為棕褐色說明Co（OH）2被氧化為Co（OH）3（棕褐色），反應的化學方程式：2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3，

答案：2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3；

②向實驗2得到的棕褐色沉淀中滴加濃鹽酸固體逐漸溶解，并有黃綠色氣體產生，說明生成的為氯氣，發生的反應是氧化還原反應，Co（OH）3氧化氯離子生成氯氣，反應的化學方程式：2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O，

答案：2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O；

③取另一份實驗1中所得的粉紅色沉淀滴加濃鹽酸，粉紅色沉淀溶解，未見氣體生成，說明Co（OH）2不具有氧化性不能氧化氯離子生成氯氣，氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，酸條件下，Cl2、Co（OH）2、Co（OH）3的氧化能力由大到小的順序是：Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2，

答案：Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2。