Question

【題目】鈷是一種中等活潑金屬，化合價為+2價和+3價，其中CoC12易溶于水。某校同學設計實驗制取（CH3COO）2Co（乙酸鈷）并驗證其分解產物。回答下列問題：

（1）甲同學用Co2O3與鹽酸反應制備CoC124H2O，其實驗裝置如下：

①燒瓶中發生反應的離子方程式為______。

②由燒瓶中的溶液制取干燥的CoC124H2O，還需經過的操作有蒸發濃縮、______、洗滌、干燥等。

（2）乙同學利用甲同學制得的CoC124H2O在醋酸氛圍中制得無水（CH3COO）2Co，并利用下列裝置檢驗（CH3COO）2Co在氮氣氣氛中的分解產物。已知PdC12溶液能被CO還原為Pd。

①裝置E、F是用于檢驗CO和CO2的，其中盛放PdC12溶液的是裝置______（填“E”或“F”）。

②裝置G的作用是______；E、F、G中的試劑均足量，觀察到I中氧化銅變紅，J中固體由白色變藍色，K中石灰水變渾濁，則可得出的結論是______。

③通氮氣的作用是______。

④實驗結束時，先熄滅D和I處的酒精燈，一段時間后再關閉彈簧夾，其目的是______。

⑤若乙酸鈷最終分解生成固態氧化物X、CO、CO2、C2H6，且n（X）：n（CO）：n（CO2）：n（C2H6）=1：4：2：3（空氣中的成分不參與反應），則乙酸鈷在空氣氣氛中分解的化學方程式為______。

Answer 1

【答案】Co2O3＋6H＋＋2Cl－=2Co2＋＋Cl2↑＋3H2O 冷卻結晶、過濾 F 除去CO2 分解產物中還含有一種或多種含C、H元素的物質 將D中的氣態產物被后續裝置所吸收，或排除裝置中的空氣或不使K中水蒸氣進入盛無水CuSO4的干燥管中 防止倒吸 3(CH3COO)2CoCo3O4＋4CO↑＋2CO2↑＋3C2H6↑

【解析】

(1)①已知，鹽酸、COCl2易溶于水，寫離子形式，氧化物、單質寫化學式，反應的離子方程式: Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O；

②因反應產物中含有結晶水，則不能直接加熱制取，應采用：蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌干燥等操作；

（2）①裝置E、F是用于檢驗CO和CO2，PdCl2溶液能被CO還原為Pd，因此裝置E用于檢驗CO2，F裝置用于檢驗CO，裝盛足量PdCl2溶液；

②裝置G的作用是吸收CO2，以防在裝置內對后續實驗產生干擾；氧化銅變紅，則氧化銅被還原，無水硫酸銅變藍，說明反應中產生水，石灰水變渾濁，則說明產生二氧化碳氣體，則說明分解產物中含有一種或多種含有C、H元素的物質；

③通入氮氣的作用為使D裝置中產生的氣體全部進入后續裝置，且排凈后續裝置內的氧氣等；

④實驗結束時，先熄天D和I處的酒精燈，一段時間后裝置D、E內的溫度降低后再停止通入氣體可以有效防止倒吸；

⑤乙酸鈷受熱分解，空氣中的成分不參與反應生成物有固態氧化物X、CO、CO2、C2H6，且n(X) ︰ n(CO)︰n(CO2) ︰n(C2H6)=1︰4︰2︰3，根據原子守恒配平即可；

(1)①已知，鹽酸、COCl2易溶于水，寫離子形式，氧化物、單質寫化學式，反應的離子方程式: Co2O3+2Cl-+6H+=2Co2++Cl2↑+3H2O；

②因反應產物中含有結晶水，則不能直接加熱制取，應采用：蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌干燥等操作；

（2）①裝置E、F是用于檢驗CO和CO2，PdCl2溶液能被CO還原為Pd，因此裝置E用于檢驗CO2，F裝置用于檢驗CO，裝盛足量PdCl2溶液；

②裝置G的作用是吸收CO2，以防在裝置內對后續實驗產生干擾；氧化銅變紅，則氧化銅被還原，無水硫酸銅變藍，說明反應中產生水，石灰水變渾濁，則說明產生二氧化碳氣體，則說明分解產物中含有一種或多種含有C、H元素的物質，答案為：除去CO2；分解產物中含有一種或多種含C、H元素的物質；

③通入氮氣的作用為使D裝置中產生的氣體全部進入后續裝置，且排凈后續裝置內的氧氣等，答案為：將D中的氣態產物帶入后續裝置（或排除裝置中的空氣或不使K中水蒸氣進入盛無水硫酸銅的干燥管等）；

④實驗結束時，先熄天D和I處的酒精燈，一段時間后裝置D、E內的溫度降低后再停止通入氣體可以有效防止倒吸，答案為：防止倒吸；

⑤乙酸鈷受熱分解，空氣中的成分不參與反應生成物有固態氧化物X、CO、CO2、C2H6，且n(X) ︰ n(CO)︰n(CO2) ︰n(C2H6)=1︰4︰2︰3，根據原子守恒配平即可，反應式為：3(CH3COO)2Co Co3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑；