题目内容
【题目】三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色的配合物，是合成其它一些含钴配合物的原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图，回答下列问题：
已知：①“浸出液”中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3+等
②Ksp［Co(OH)2］=6×10-15、Ksp［Co(OH)3］=1.6×10-44
(1)加“适量NaClO3”的作用是___，发生反应的离子方程式为___。
(2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀，分别为___(填化学式)。
(3)操作Ⅰ的步骤包括___、___、减压过滤。
(4)流程中“氧化”过程应先加入___(填“氨水”或“H2O2”)，需水浴控温在50～60℃，温度不能过高，原因是___。写出“氧化”步骤发生反应的离子方程式：___，若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[Co(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体，这体现了催化剂的___性。
【答案】将Fe2+转化为Fe3+ 6Fe2+＋ClO
＋6H+=6Fe3+＋Cl-＋3H2O Fe(OH)3和Al(OH)3 蒸发浓缩 冷却结晶 氨水 氨水温度过高会导致H2O2大量分解，降低产率 H2O2＋2Co2+＋2NH
＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O 选择性
【解析】
以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3：用盐酸溶解废料，得到Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液，加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤，得到滤液，向含有Co2+的溶液中加入盐酸调节pH=2-3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl26H2O，再依次加入氨水和H2O2，发生反应：H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O，再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品，据此分析作答。
(1)加“适量NaClO3”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，发生的离子反应为：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；
(2)根据分析，加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3；
(3)为防止产品水解，故[Co(NH3)6]Cl3应在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤；
(4)若先加H2O2，将Co元素氧化到Co3+，后加氨水，会生成Co(OH)3，不利于产品的生成，故先加入氨水再加入H2O2，可防止Co(OH)3的生成，双氧水受热易分解，氨水温度过高会导致H2O2大量分解，降低产率，因此需水浴控温在50～60℃，温度不能过高；“氧化”步骤发生反应的离子方程式：H2O2＋2Co2+＋2NH＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O；若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[Co(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体，这体现了催化剂的选择性。
【题目】某同学用下列装置检验Cl2的性质。
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Ⅰ |
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（1）I图中退色的是______（填“a”或“b”），I图烧杯中发生反应的离子方程式是______。
（2）Ⅱ图中的现象是_________。
（3）将铜丝换成铁丝，做Ⅱ实验，结果也能点燃，你认为铁丝也能点燃的理由是_______（填选项字母）。
A Fe与Cu都是金属元素 B Fe的熔点比Cu高
C Fe的密度比Cu小 D Fe的性质比Cu活泼
（4）将Ⅲ装置放置在光亮的地方（日光没有直接照射），一会儿后，量筒内黄绿色气体颜色变浅，量筒内液面上升等。（混合气中氢气含量为60%），己知：氢气含量超过52.8%，光照不会发生爆炸）
①量筒中液面上升的原因是_________。
②水槽用饱和食盐水而不用水的原因是_________。
【题目】现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
R | 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子 |
S | 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 |
T | 基态原子3d轨道上有1个电子 |
X | |
（1）R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是________________________________________________________。
（2）S元素的化合价是否有正价？__________，原因是__________________________________，最外层电子排布式为________________________。
（3）T元素的原子N能层上电子数为__________，其原子结构示意图为__________。
（4）X的核外电子排布图违背了__________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：____________________________________________________________________。
【答案】 氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定 否 F的电负性最大，只能得电子 2s22p5 2 
能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量
【解析】试题分析：R元素的基态原子最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，R是N元素；S元素的单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，S是F元素；T元素的基态原子3d轨道上有1个电子，T是21号元素Sc； X元素的原子核外有12个电子，X是Mg元素。
解析：根据以上分析，（1）R是N元素，氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定,所以第一电离能要大于其同周期相邻的O元素。
（2）元素F的电负性最大，只能得电子，所以F元素没有正价；F元素的最外层电子排布式为2s22p5。
（3）Sc原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2，所以N能层上电子数为2，其原子结构示意图为
。（4）根据能量最低原理，Mg原子最外层2个电子应排布在3s轨道上，所以核外电子排布图违背了能量最低原理。电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量，所以燃放焰火时，焰火发出五颜六色的光。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 |
X | L层p电子数比s电子数多2个 |
Y | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
Z | L层有三个未成对电子 |
（1）写出元素X的离子结构示意图__________。
（2）写出Y元素最高价氧化物的水化物分别与HCl、NaOH溶液反应的离子方程式_______________________、_________________________。
（3）写出Z与Y的电子排布式______________、________________。
（4）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是__________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________。
A．气态氢化物的挥发性和稳定性
B．单质分子中的键能
C．两元素的电负性
D．含氧酸的酸性
E．氢化物中X—H键的键长(X代表T和Cl两种元素)
F．两单质在自然界中的存在形式
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是__________(填元素符号)，理由是________________________________________________。
