题目内容
【题目】硅胶在干燥时因加有氯化钴(
)会有颜色的变化，随吸湿量的增加由蓝色逐渐转变成浅红色，使用非常方便。某学习小组设计实验制备氯化钴，并查阅到以下资料：钴与铁相似，常见化合价为+2、+3，可溶于稀盐酸(因反应极慢，需用硝酸作催化剂才可顺利进行)。钴在纯氧中加热至300℃以上生成CoO(熔点为1 935℃)，400～900℃生成
。
请回答下列问题：
(1)实验①～④是制备氧气的试剂组合，请从 A～E 中选择最恰当装置符号填入表中。
实验 编号 | ① | ② | ③ | ④ |
试剂 | H2O2 溶液 | H2O2 溶液 | KMnO4 固体 | H2O2溶液 |
催化剂 | MnO2粉末 | FeCl3溶液 | 以Al2O3为载体，混有MnO2的块状物 | |
装置 | ____ | ____ | ____ | ____ |
(2)第一小组负责制备无水CoO，若选用装置C作为氧气的发生装置，则制备CoO完整装置的接口连接顺序为___________，装置C发生反应的化学方程式为________；装置F中装有的试剂为_______。
(3)与
类似，可以看作氧化钴(CoO)与氧化高钴(
)形成的化合物，写出与盐酸反应的化学方程式：__________。
(4)第二小组同学提出另外的方案：用一定质量的钴粉与稀盐酸反应，滴入几滴稀硝酸，将得到的液倒入蒸发皿中，加热蒸发浓缩，38～40℃冷却结晶，趁热过滤，得到晶体。根据如图溶解度随温度变化曲线解释能得到氯化钴晶体的原因：____________。
为了确定晶体的化学式，小组同学把晶体洗涤、干燥、称量得到23.8 g固体，用坩埚加热至质量不再变化，数据如表所示，则该晶体的化学式为________。
【答案】C D E A c→f→g→h→i→f 
浓硫酸 
Co(NO3)2的溶解度随温度的变化比
大，所以将混合溶液加热蒸发溶剂，大多数的因水分减少而析出，
因溶解度大而溶解在溶液中，趁热过滤即可除去得到纯净的晶体 
【解析】
(1)根据给定的药品，反应的原理进行装置的选择；
(2)因需要制备无水氧化钴，所以在氧化钴的制备装置前后加上装有浓硫酸的洗气瓶，据此进行装置的连接；
(3)Co3O4与Fe3O4类似，据此进行分析；
(4) 根据、的溶解度受温度的影响不同，选择物质分离提纯的方法；设该晶体的化学式为
，三次实验中的平均质量计算出n()，n(H2O)，然后根据氯化钴与水的量之比得出晶体的化学式。
(1)根据给定的药品，合理选择装置，实验①是固体粉末与液体反应，装置A不适用于固体粉末与液体的反应，装置B不能控制其反应的进行与停止，故装置C适合，实验②是液体与液体反应，装置D适合，实验③ 高锰酸钾固体只能采用固体加热装置，装置E适合，实验④是固体与液体反应制气体且反应不需加热，固体呈块状，装置A便于控制反应的发生与停止，故装置A适合。
(2)因需要制备无水氧化钴，所以在氧化钴的制备装置前后加上装有浓硫酸的洗气瓶，因此连接顺序为c→f→g→h→i→f。
(3)Co3O4与Fe3O4类似，则一个Co3O4分子中含有一个CoO和一个Co2O3，Co3O4与盐酸反应的化学方程式为
。
(4) 的溶解度受温度的影响变化不大，的溶解度受温度的影响变化很大，所以将此混合溶液加热蒸发溶剂，在较高温度下的溶解度较大，的溶解度较小，蒸发溶剂时，大多数的因水分减少而析出，Co(NO3)2因溶解度大而溶解在溶液中，趁热过滤即可除去，得到纯净的CoCl2；设该晶体的化学式为，三次实验中
的平均质量为13.0 g，则n()＝
＝0.1 mol，n(H2O)＝
＝0.6 mol，1∶a＝1∶6，则此晶体的化学式为 。
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