【題目】實驗室利用CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成橙黃色晶體Co(NH3)6Cl3,實驗流程和裝置圖如下:

已知:①不同溫度下,Co(NH3)6Cl3在水中溶解度曲線如圖所示。

②Co(NH3)6Cl3 在溶液中主要以Co(NH3)63+和Cl- 形式存在,加入少量濃鹽酸有利于結(jié)晶析出。

③Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15,Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44

回答下列問題:

(1)圖中儀器A的名稱是_______;在實驗過程中NH4Cl除作反應(yīng)物外,還可防止在滴加氨水時生成粉紅色Co(OH)2沉淀,其原理是_______。

(2)氧化過程在圖所示裝置中進(jìn)行,生成Co(NH3)6Cl3。

①氧化時須先加入氨水,再加入H2O的目的是_______;該反應(yīng)的離子方程式為_______

②反應(yīng)時需要控制溫度在50~60℃之間,溫度不能過高的原因是_______。

(3)冰水冷卻的目的是_______ ;濾渣中所含有的主要雜質(zhì)為_______。

(4)請完成由過濾后所得濾渣獲取Co(NH3)6Cl3的實驗方案:將濾渣加入沸水中,充分?jǐn)嚢?趁熱過濾,_______,再用少許乙醇洗滌,低溫干燥。

(5)上述實驗過程中若不使用活性炭作催化劑,則會得到紫紅色晶體Co(NH3)5Cl3(M=250.5g·mol-1)。取2.505g紫紅色晶體,溶于水后加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.870g,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。

【答案】 分液漏斗 NH4Cl會抑制NH3·H2O的電離,防止pH過高 氨水提供NH3分子,與氧化生成的Co3+形成Co(NH3)63+,從而防止Co(OH)3的生成 H2O2+2Co2++2NH4++10NH3·H2O=2Co(NH3)63++12H2O 溫度過高過氧化氫分解,氨氣逸出 降低Co(NH3)6Cl3的溶解度,提高產(chǎn)量 活性炭 向濾液中加入少量濃鹽酸,用冰水浴冷卻后過濾 Co(NH3)5Cl3+2AgNO3=2AgCl↓+Co(NH3)5Cl(NO3)2

【解析】試題分析:由圖中信息可知,實驗室利用CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,可以合成橙黃色晶體Co(NH3)6Cl3。由實驗流程和裝置圖可知,在三口燒瓶中,雙氧水把+2Co氧化到+3,NH4Cl的作用是抑制NH3·H2O的電離,防止pH過高過濾后,濾渣中含活性炭和Co(NH3)6Cl3。

(1)儀器A的名稱是分液漏斗在實驗過程中NH4Cl除作反應(yīng)物外,還可防止在滴加氨水時生成粉紅色Co(OH)2沉淀,其原理是NH4Cl會抑制NH3·H2O的電離,防止pH過高。

(2)①氧化時須先加入氨水,再加入H2O的目的是氨水提供NH3分子,與氧化生成的Co3+形成Co(NH3)63+從而防止Co3+水解生成Co(OH)3;該反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Co2++2NH4++10NH3·H2O=2Co(NH3)63++12H2O。

②反應(yīng)時需要控制溫度在50~60℃之間,溫度不能過高的原因是溫度過高過氧化氫分解,氨氣逸出

(3) Co(NH3)6Cl3在水中溶解度曲線可知,Co(NH3)6Cl3的溶解度隨溫度升高而顯著增大,故冰水冷卻的目的是降低Co(NH3)6Cl3的溶解度,提高產(chǎn)量;濾渣中所含有的主要雜質(zhì)為活性炭。

(4)Co(NH3)6Cl3在水中溶解度曲線可知,Co(NH3)6Cl3的溶解度隨溫度升高而顯著增大,故提純Co(NH3)6Cl3時可以可以采用重結(jié)晶法,又知加入少量濃鹽酸有利于結(jié)晶析出,故可以設(shè)計由過濾后所得濾渣獲取Co(NH3)6Cl3的實驗方案如下:將濾渣加入沸水中,充分?jǐn)嚢?/span>趁熱過濾,向濾液中加入少量濃鹽酸,用冰水浴冷卻后過濾,再用少許乙醇洗滌,低溫干燥。

(5)上述實驗過程中若不使用活性炭作催化劑,則會得到紫紅色晶體Co(NH3)5Cl3 (M=250.5g·mol-1)。取2.505g紫紅色晶體,2.505g Co(NH3)5Cl3的物質(zhì)的量為0.01mol,溶于水后加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.870g,該白色沉淀是AgCl,其物質(zhì)的量為0.02mol,所以,Co(NH3)5Cl3的電離方程式為Co(NH3)5Cl3=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-因此,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co(NH3)5Cl3+2AgNO3=2AgCl↓+Co(NH3)5Cl(NO3)2

練習(xí)冊系列答案
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+5Cu2S+44H= 10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O

+5CuS+28H = 5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O

反應(yīng)后煮沸溶液,趕盡SO2,剩余的KMnO4恰好與350 mL 0.1 mol·L-1NH42FeSO42溶液完全反應(yīng)。1配平KMnO4NH42FeSO42反應(yīng)的離子方程式

______+______Fe2++______H =______Mn2++______Fe3++______H2O

2KMnO4溶液與混合物反應(yīng)后,剩余KMnO4的物質(zhì)的量為________mol

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(1)含汞廢水未經(jīng)處理直接排放的危害是_________(填字母)

a.造成水體污染 b. 引起人體中毒

(2)調(diào)節(jié)pH時加入的溶液A可能是__________(填字母)

a. 鹽酸 b. NaOH溶液

(3)圖示所用到的廢水處理方法為_____________,其中Na2SHg2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。

(4)該廢水經(jīng)處理后,測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下(其他離子忽略不計):

離子

Na+

Fe2+

Cl-

SO42-

濃度(mol/L)

3.0×10-4

c

2.0×10-4

2.5×10-4

c(Fe2+) = ______________mol/L。

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A.反應(yīng)前后左室的壓強相同

B.開始時左右兩室中的分子數(shù)相同

C.反應(yīng)后容器內(nèi)的密度與反應(yīng)前的相同

D.反應(yīng)后容器內(nèi)無O2存在

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(1)所需濃硫酸的體積是__________ mL, 量取濃硫酸所用的量筒的規(guī)格是___________ (用下列編號填空) 。

A.10 mL B.25 mL C.50 mL D.100 mL

(2)第⑤步實驗的操作是繼續(xù)向容量瓶中注入蒸餾水至離刻度線__________, 改用___________向容量瓶中滴加蒸餾水至_________________________為止。塞緊瓶塞,倒轉(zhuǎn)搖勻并轉(zhuǎn)移至試劑瓶中。

(3)下列情況對所配制的稀硫酸濃度有何影響? (偏大 ”“ 偏小無影響”)

①容量瓶用蒸餾水洗滌后殘留有少量的水_________________

②在轉(zhuǎn)入容量瓶前燒杯中溶液未冷卻至室溫_________

③取完濃硫酸后洗滌量筒,并把洗滌液倒入燒杯___________

④定容結(jié)束時俯視刻度線_______________

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A.CH3COOHB.CH3CH2OHC.CH3CH2ClD.CH2BrCH2Br

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CHFHCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱

DF2O2更容易與H2反應(yīng)

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