Question

【题目】I彩色水泥墙含氯化亚钴可作睛雨表。下表为几种氯化亚钻的晶体颜色：

淋雨时彩色水泥墙的颜色为________。

Ⅱ从含钻废料(含CoO、Co2O3及金属Al、Li)中制取粗CoO的流程如下：

（1）步骤I产生的气体是________ (填化学式，下同)，从含铝溶液中沉淀铝可通入的气体是________。

（2）步骤Ⅲ中除去A13+的离子方程式为________，步骤Ⅳ中Na2CO3溶液的作用是________(用离子方程式表示)。

（3）为了获得高纯度的钴粉，从环保角度考虑，还原Co2O3的试剂为________ (填序号)。

A.铝 B.木炭 C氢气 D.一氧化碳

（4）实验室制备氯化亚钴晶体并测其化学式的流程如下：

①步骤Ⅱ“系列操作”中洗涤晶体不用蒸馏水而用酒精，目的是________。

②用灼烧一称重法测定氯化亚钴晶体中结晶水含量时，需要在氯化氢氛围中灼烧结晶水合物，请结合方程式解释这样做的原因________。

③已知几种物质在20℃时的Ksp如下表：

某同学用滴定法测定晶体CoCl2·xH2O中的x，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时选择的指示剂是________(填编号)。

A KCl B KSCN C K2S D K2CrO4

若取样品ag溶于蒸馏水中配制100mL溶液取20mL配制溶液于锥形瓶中，加入所选指示剂，用c mol / L AgNO3溶液滴定至终点消耗标准溶液bmL，则x的表达式为________。

Answer 1

【答案】粉红色 H2 CO2 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑ CO32- +Co2+= CoCO3 ↓ C 氯化亚钴晶体在无水乙醇中的溶解度小于在蒸馏水中的溶解度，且乙醇挥发性较好 CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加热时，氯化氢挥发，促进水解，得不到氯化亚钴，在氯化氢氛围中灼烧结晶水合物，可以抑制水解 D

【解析】

I. 淋雨时彩色水泥墙上的氯化亚钴吸收水分，生成CoCl2·6H2O，结合表格数据判断；

Ⅱ.废料中加入碱溶液碱溶，得到钴渣(含CoO、Co2O3)，钴渣可以用盐酸溶解，溶解生成的+3价钴离子能够氧化氯离子，得到Co2+，酸溶后的溶液中加入碳酸钠溶液和NaF溶液净化，除去锂离子和铝离子，在滤液中加入碳酸钠溶液沉淀钴离子为碳酸钴沉淀，高温煅烧，碳酸钴分解得到氧化钴，结合物质的性质和氧化还原反应的规律分析解答。

I. 淋雨时彩色水泥墙上的氯化亚钴吸收水分，生成CoCl2·6H2O颜色变成粉红色，故答案为：粉红色；

Ⅱ.废料中加入碱溶液碱溶，得到钴渣(含CoO、)，钴渣可以用盐酸溶解，溶解生成的+3价钴离子能够氧化氯离子，得到Co2+，酸溶后的溶液中加入碳酸钠溶液和NaF溶液净化，除去锂离子和铝离子，在滤液中加入碳酸钠溶液沉淀钴离子为碳酸钴沉淀，高温煅烧，碳酸钴分解得到氧化钴。

(1)步骤I中铝与氢氧化钠溶液反应放出氢气，从含铝溶液(主要含有偏铝酸根离子)中沉淀铝可通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，故答案为：H2；CO2；

(2)步骤Ⅲ中A13+和碳酸根离子发生双水解反应，反应的离子方程式为2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑；步骤Ⅳ中Na2CO3溶液与Co2+反应生成碳酸钴沉淀，反应的离子方程式为CO32- +Co2+= CoCO3 ↓，故答案为：2Al3+ + 3CO32- + 3H2O =3Al(OH)3 ↓+ 2CO2↑；CO32- +Co2+= CoCO3 ↓；

(3)A.铝与Co2O3反应生成氧化铝，使得生成的钴粉不纯，错误；B.木炭与Co2O3反应生成二氧化碳，未反应的木炭使得生成的钴粉不纯，错误；C氢气与Co2O3反应生成水，不会污染环境，且不引入新杂质，正确；D.一氧化碳会污染空气，错误；故选C；

(4)①制得的晶体在无水乙醇中的溶解度小于在蒸馏水中的溶解度，且乙醇挥发性较好，所以用乙醇洗涤能减小晶体因溶解而损失，故答案为：氯化亚钴晶体在无水乙醇中的溶解度小于在蒸馏水水中的溶解度，且乙醇挥发性较好；

②氯化亚钴能够水解，水解的化学方程式：CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加热时，氯化氢挥发，促进水解，得不到氯化亚钴，为了抑制水解，需要在氯化氢氛围中灼烧结晶水合物，故答案为：CoCl2+H2OCo(OH)2+2HCl，加热时，氯化氢挥发，促进水解，得不到氯化亚钴，在氯化氢氛围中灼烧结晶水合物，可以抑制水解；

③本题的指示剂的作用是指示出氯离子恰好沉淀完全，即让氯离子先沉淀，沉淀完全后，再滴入硝酸银溶液会生成一种颜色不同的沉淀来指示沉淀终点。A．氯化钾与硝酸银生成氯化银沉淀，没有明显的颜色变化，故A不选；B．根据表格数据可知AgSCN的溶解度小于氯化银，首先生成AgSCN沉淀，故B不选；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-)=，说明硫化银的溶解度小于氯化银，滴定时首先生成Ag2S沉淀，故C不选；D．计算饱和溶液中氯离子、CrO42-的浓度，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；说明铬酸银溶解度大于氯化银，则加入K2CrO4做指示剂可正确的测定氯化物的含量，故D正确；故答案为：D；

(4)消耗的硝酸银的物质的量为cmol / L×b×10-3L=bc×10-3mol，根据Ag++Cl-=AgCl↓，氯化亚钴的物质的量为×bc×10-3mol，则×x×=×bc×10-3mol，解得：x=，故答案为：。