Question

【題目】I彩色水泥墻含氯化亞鈷可作睛雨表。下表為幾種氯化亞鉆的晶體顏色：

淋雨時彩色水泥墻的顏色為________。

Ⅱ從含鉆廢料(含CoO、Co2O3及金屬Al、Li)中制取粗CoO的流程如下：

（1）步驟I產生的氣體是________ (填化學式，下同)，從含鋁溶液中沉淀鋁可通入的氣體是________。

（2）步驟Ⅲ中除去A13+的離子方程式為________，步驟Ⅳ中Na2CO3溶液的作用是________(用離子方程式表示)。

（3）為了獲得高純度的鈷粉，從環(huán)保角度考慮，還原Co2O3的試劑為________ (填序號)。

A.鋁 B.木炭 C氫氣 D.一氧化碳

（4）實驗室制備氯化亞鈷晶體并測其化學式的流程如下：

①步驟Ⅱ“系列操作”中洗滌晶體不用蒸餾水而用酒精，目的是________。

②用灼燒一稱重法測定氯化亞鈷晶體中結晶水含量時，需要在氯化氫氛圍中灼燒結晶水合物，請結合方程式解釋這樣做的原因________。

③已知幾種物質在20℃時的Ksp如下表：

某同學用滴定法測定晶體CoCl2·xH2O中的x，常用標準硝酸銀法進行滴定，滴定時選擇的指示劑是________(填編號)。

A KCl B KSCN C K2S D K2CrO4

若取樣品ag溶于蒸餾水中配制100mL溶液取20mL配制溶液于錐形瓶中，加入所選指示劑，用c mol / L AgNO3溶液滴定至終點消耗標準溶液bmL，則x的表達式為________。

Answer 1

【答案】粉紅色 H2 CO2 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑ CO32- +Co2+= CoCO3 ↓ C 氯化亞鈷晶體在無水乙醇中的溶解度小于在蒸餾水中的溶解度，且乙醇揮發(fā)性較好 CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加熱時，氯化氫揮發(fā)，促進水解，得不到氯化亞鈷，在氯化氫氛圍中灼燒結晶水合物，可以抑制水解 D

【解析】

I. 淋雨時彩色水泥墻上的氯化亞鈷吸收水分，生成CoCl2·6H2O，結合表格數(shù)據(jù)判斷；

Ⅱ.廢料中加入堿溶液堿溶，得到鈷渣(含CoO、Co2O3)，鈷渣可以用鹽酸溶解，溶解生成的+3價鈷離子能夠氧化氯離子，得到Co2+，酸溶后的溶液中加入碳酸鈉溶液和NaF溶液凈化，除去鋰離子和鋁離子，在濾液中加入碳酸鈉溶液沉淀鈷離子為碳酸鈷沉淀，高溫煅燒，碳酸鈷分解得到氧化鈷，結合物質的性質和氧化還原反應的規(guī)律分析解答。

I. 淋雨時彩色水泥墻上的氯化亞鈷吸收水分，生成CoCl2·6H2O顏色變成粉紅色，故答案為：粉紅色；

Ⅱ.廢料中加入堿溶液堿溶，得到鈷渣(含CoO、)，鈷渣可以用鹽酸溶解，溶解生成的+3價鈷離子能夠氧化氯離子，得到Co2+，酸溶后的溶液中加入碳酸鈉溶液和NaF溶液凈化，除去鋰離子和鋁離子，在濾液中加入碳酸鈉溶液沉淀鈷離子為碳酸鈷沉淀，高溫煅燒，碳酸鈷分解得到氧化鈷。

(1)步驟I中鋁與氫氧化鈉溶液反應放出氫氣，從含鋁溶液(主要含有偏鋁酸根離子)中沉淀鋁可通入二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀，故答案為：H2；CO2；

(2)步驟Ⅲ中A13+和碳酸根離子發(fā)生雙水解反應，反應的離子方程式為2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑；步驟Ⅳ中Na2CO3溶液與Co2+反應生成碳酸鈷沉淀，反應的離子方程式為CO32- +Co2+= CoCO3 ↓，故答案為：2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =3Al(OH)3 ↓+ 2CO2↑；CO32- +Co2+= CoCO3 ↓；

(3)A.鋁與Co2O3反應生成氧化鋁，使得生成的鈷粉不純，錯誤；B.木炭與Co2O3反應生成二氧化碳，未反應的木炭使得生成的鈷粉不純，錯誤；C氫氣與Co2O3反應生成水，不會污染環(huán)境，且不引入新雜質，正確；D.一氧化碳會污染空氣，錯誤；故選C；

(4)①制得的晶體在無水乙醇中的溶解度小于在蒸餾水中的溶解度，且乙醇揮發(fā)性較好，所以用乙醇洗滌能減小晶體因溶解而損失，故答案為：氯化亞鈷晶體在無水乙醇中的溶解度小于在蒸餾水水中的溶解度，且乙醇揮發(fā)性較好；

②氯化亞鈷能夠水解，水解的化學方程式：CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加熱時，氯化氫揮發(fā)，促進水解，得不到氯化亞鈷，為了抑制水解，需要在氯化氫氛圍中灼燒結晶水合物，故答案為：CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加熱時，氯化氫揮發(fā)，促進水解，得不到氯化亞鈷，在氯化氫氛圍中灼燒結晶水合物，可以抑制水解；

③本題的指示劑的作用是指示出氯離子恰好沉淀完全，即讓氯離子先沉淀，沉淀完全后，再滴入硝酸銀溶液會生成一種顏色不同的沉淀來指示沉淀終點。A．氯化鉀與硝酸銀生成氯化銀沉淀，沒有明顯的顏色變化，故A不選；B．根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知AgSCN的溶解度小于氯化銀，首先生成AgSCN沉淀，故B不選；C． Ksp(Ag2S)= c2(Ag+)c(S2-)=2.0×10-48，c(S2-)==1.0×10-16；Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=2.0×10-10，c(Cl-)=，說明硫化銀的溶解度小于氯化銀，滴定時首先生成Ag2S沉淀，故C不選；D．計算飽和溶液中氯離子、CrO42-的濃度，Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=2.0×10-10，c(Cl-)=；Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c(CrO42-)=2.0×10-12，c(CrO42-)==1.0×10-4；說明鉻酸銀溶解度大于氯化銀，則加入K2CrO4做指示劑可正確的測定氯化物的含量，故D正確；故答案為：D；

(4)消耗的硝酸銀的物質的量為cmol / L×b×10-3L=bc×10-3mol，根據(jù)Ag++Cl-=AgCl↓，氯化亞鈷的物質的量為×bc×10-3mol，則×x×=×bc×10-3mol，解得：x=，故答案為：。