Question

17．有報道稱Co₃O₄能催化N₂O分解，其中Co在元素周期表中屬于鐵系元素，其單質(zhì)及化合物的性質(zhì)與鐵有很多相似之處．
（1）Co₃O₄與Co的化合價為+2、+3；
（2）Co₃O₄能與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色的氣體，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式Co₃O₄+8HCl（濃）=3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（3）Co₃O₄可用Co（OH）₂為原料來制備．常溫下用CoCl₂溶液制取Co（OH）₂，CoCl₂溶液物質(zhì)的量濃度為1mol•L^-1，若使溶液中的Co²⁺完全沉淀．則溶液的pH應(yīng)控制在≥9．已知常溫下K_sp[Co（OH）₂]約為1.0×10^-15．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合價的代數(shù)和為0來分析；
（2）Co₃O₄能與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體，說明Co₃O₄做氧化劑被還原，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（3）當溶液中的Co²⁺濃度小于1×10^-5mol/L，則認為沉淀完全；根據(jù)常溫下K_sp[Co（OH）₂]約為1.0×10^-15計算．

解答 解：（1）根據(jù)化合價的代數(shù)和為0，可知鈷元素為+$\frac{8}{3}$價，結(jié)合Fe₃O₄的化合價的情況可知，鈷元素既有+2價又有+3價，
故答案為：+2，+3；
（2）Co₃O₄能與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體，說明Co₃O₄做氧化劑，將HCl中的氯元素氧化為氯氣，Co₃O₄被還原為CoCl₂，故書寫化學(xué)方程式為：Co₃O₄+8HCl（濃）=3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
故答案為：Co₃O₄+8HCl（濃）=3CoCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（3）當溶液中的Co²⁺濃度小于1×10^-5mol/L，則認為沉淀完全；此時c（OH^-）=$\sqrt{\frac{Ksp}{c（C{o}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1.0×1{0}^{-15}}{1.0×1{0}^{-5}}}$=1×10^-5mol/L，則pH=9；
故答案為：≥9．

點評 本題考查的知識比較散，涉及到元素周期表，物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫，圖表分析，覆蓋面比較廣，綜合性比較強，難度比較大．