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钴及其化合物可作为一些化学合成的催化剂,亦用于油漆、颜料、玻璃、釉瓷及电极板等的制造.(1)粉红色、不溶于水的Co(OH)2空气中慢慢被氧化为棕褐色的Co(OH)|3,反应的化学方程
题目详情
钴及其化合物可作为一些化学合成的催化剂,亦用于油漆、颜料、玻璃、釉瓷及电极板等的制造.
(1)粉红色、不溶于水的Co(OH)2空气中慢慢被氧化为棕褐色的Co(OH)|3,反应的化学方程式为___.
(2)CoxNi(1-x)Fe2O4可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性.两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随X变化的曲线如图所示.由图中信息可知:___法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果较好的是___.
(3)CoCl2常用作多彩水泥的添加剂,可用钴的氧化物(其中Co的化合价为+2、+3)制备,现将一定量的某种钴的氧化物用480mL5mol•L-1盐酸恰好将其完全溶解,得到CoCl2溶液和6.72L(标准状况下)黄绿色气体.则该钴的氧化物的化学式为___(列出计算过程).
(4)将上述制得一定量的CoCl2•6H2O粗产品溶于水,加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量,通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是___.
(1)粉红色、不溶于水的Co(OH)2空气中慢慢被氧化为棕褐色的Co(OH)|3,反应的化学方程式为___.
(2)CoxNi(1-x)Fe2O4可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性.两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随X变化的曲线如图所示.由图中信息可知:___法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果较好的是___.
(3)CoCl2常用作多彩水泥的添加剂,可用钴的氧化物(其中Co的化合价为+2、+3)制备,现将一定量的某种钴的氧化物用480mL5mol•L-1盐酸恰好将其完全溶解,得到CoCl2溶液和6.72L(标准状况下)黄绿色气体.则该钴的氧化物的化学式为___(列出计算过程).
(4)将上述制得一定量的CoCl2•6H2O粗产品溶于水,加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量,通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)Co(OH)2在空气中慢慢被氧化为棕褐色的Co(OH)3的方程式为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3,
故答案为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3;
(2)过氧化氢的分解速率越大,催化剂活性更高,根据图象可知,x相同时,微波水热法初始速度大于常规水热法,故微波水热法制得催化剂的活性更高;由图可知,随x值越大,过氧化氢的分解速率越大,而x增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化活性更高,故答案为:微波水热;Co2+;
(3)由电子守恒:n(Co3+)=2 n(Cl2)=2×
=0.6 mol,由电荷守恒:n(Co原子)总=n(Co2+)溶液=
n(Cl-)=
×( 0.48L×5mol/L-2×0.3mol)=0.9 mol,所以固体中的n(Co2+)=0.9mol-0.6mol=0.3 mol,根据化合价电荷守恒为0,氧化物中n(O)=(0.3mol×2+0.6mol×3)÷2=1.2mol,故该钴氧化物中n(Co):n(O)=0.9mol:1.2mol=3:4,故氧化物的化学式为:Co3O4,和盐酸反应的化学方程式为Co3O4+8HCl═3CoCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:Co3O4+8HCl═3CoCl2+Cl2↑+4H2O;
故答案为:降低烘干温度,防止产品分解;
(4)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,
故答案为:样品中含有NaCl杂质,CoCl2•6H2O烘干时失去了部分结晶水;
故答案为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3;
(2)过氧化氢的分解速率越大,催化剂活性更高,根据图象可知,x相同时,微波水热法初始速度大于常规水热法,故微波水热法制得催化剂的活性更高;由图可知,随x值越大,过氧化氢的分解速率越大,而x增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化活性更高,故答案为:微波水热;Co2+;
(3)由电子守恒:n(Co3+)=2 n(Cl2)=2×
6.72L |
22.4L/mol |
1 |
2 |
1 |
2 |
故答案为:Co3O4+8HCl═3CoCl2+Cl2↑+4H2O;
故答案为:降低烘干温度,防止产品分解;
(4)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,
故答案为:样品中含有NaCl杂质,CoCl2•6H2O烘干时失去了部分结晶水;
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