问题 填空题

Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。 

钴的有关性质如下:Co(OH)2具有两性。钴的主要物理、化学参数与铁、镍接近,属铁族元素。

结合以上信息试回答下列问题:

(1)Co(OH)2的制备是在CoCl2溶液中加稍过量的氨水,不用NaOH溶液的原因是________________________________(用化学方程式表示)。制得的Co(OH)2不宜在空气中长期放置,会被空气中的O2氧化,化学方程式为_____________________________________________________。

(2)如图,已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水,则1000 ℃时,剩余固体的成分为________________________(填化学式);在290~500 ℃范围内,发生的反应的化学方程式为__________________________________________。

(3)已知常温下,在0.10 mol·L-1 CoCl2溶液中加入氨水充分搅拌,有Co(OH)2沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Co2)=________mol·L-1(Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15)。常温下反应Co2+2H2OCo(OH)2+2H的平衡常数为

_______________________________。

答案

(1)Co(OH)2+2NaOH=Na2CoO2+2H2O

4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3

(2)CoO 6Co2O34Co3O4+O2

(3)1.6×103 6.25×1014

(1)类似于Al(OH)3溶于NaOH,注意Co显+2价;钴类似于铁,可知Co(OH)2在空气中被氧化,类似于Fe(OH)2被氧化。(2)由于Co有+2、+3价,原始为Co(OH)2,相对分子质量为93;剩余固体若为CoO,则固体残留率×100% = 80.65%(C点);剩余固体若为Co2O3,则固体残留率为×100%=89.25%(A点),B点介于两者之间,+2价与+3价均有,联想Fe的氧化物,可能为Co3O4,此时固体残留率为×100%=86.38%(B点)。AB段发生反应是Co2O3生成Co3O4。(3) 由Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15

c(Co2)·c2(OH)=c(Co2)×(10-6)2。得c(Co2)=1.6×10-3 mol·L-1。反应

Co2+2H2OCo(OH)2+2H的平衡常数K=

=6.25×1014

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