Question

【题目】钴的某些化合物与铁的化合物性质相似，某研究性学习小组为探究钴的化合物的性质，进行了以下实验：

Ⅰ探究草酸钴的热分解产物

（1）为探究草酸钴的热分解产物，按气体流动方向，各装置的连接顺序为：A→E→_____。

（2）能验证分解产物中有CO的实验现象是_____。

（3）取3.66g CoC2O42H2O于硬质玻璃管中加热至恒重，冷却、称量，剩余固体的质量为1.5g，球形干燥管增重0.88g。则A中发生的反应方程式为_____。

Ⅱ探究Co（OH）2的还原性及Co（OH）3的氧化性

取A装置所得固体溶解于稀H2SO4中得到粉红色溶液，备用。

已知试剂颜色：CoSO4溶液（粉红色），Co（OH）2（粉红色），Co（OH）3（棕褐色）。

实验记录如下表：

	实验操作及现象	实验分析
实验1	取少许粉红色溶液于试管中，滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉红色沉淀并将该沉淀分成两份
实验2	取一份实验1中所得的粉红色沉淀，加入3%的H2O2溶液，粉红色沉淀立即变为棕褐色。	反应的化学方程式为①_____
实验3	向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸固体逐渐溶解，并有黄绿色气体产生。	反应的离子方程式为②_____
实验4	取另一份实验1中所得的粉红色沉淀滴加浓盐酸，粉红色沉淀溶解，未见气体生成。	酸性条件下，Cl2、Co（OH）2、Co（OH）3的氧化能力由大到小的顺序是③________

Answer 1

【答案】C→D→B 装置D中氧化铜由黑色变化为红色 CoC2O42H2O CoO+CO2↑+CO↑+2H2O 2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3 2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2

【解析】

Ⅰ．（1）装置A中草酸钴受热分解，生成的气体通过装置E中浓硫酸吸收水蒸气，通过装置C中碱石灰吸收生成的二氧化碳，通过装置D验证生成的一氧化碳和氧化铜反应生成红色铜，剩余CO用装置B吸收；

（2）一氧化碳能还原氧化铜生成红色铜；

（3）结合原子守恒计算出反应物、生成物的物质的量，根据物质的量之比等于化学计量数之比写出方程式；

Ⅱ．（4）①CoSO4溶液（粉红色），滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉红色沉淀为Co（OH）2（粉红色），将该沉淀分成两份，一份中加入3%的H2O2溶液，粉红色沉淀立即变为棕褐色说明Co（OH）2被氧化为Co（OH）3（棕褐色）；

②向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸固体逐渐溶解，并有黄绿色气体产生，说明生成的为氯气，发生的反应是氧化还原反应，Co（OH）3氧化氯离子生成氯气；

③取另一份实验1中所得的粉红色沉淀滴加浓盐酸，粉红色沉淀溶解，未见气体生成，说明Co（OH）2不具有氧化性不能氧化氯离子生成氯气，氧化还原反应中，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性判断；

Ⅰ．（1）装置A中草酸钴受热分解，生成的气体通过装置E中浓硫酸吸收水蒸气，通过装置C中碱石灰吸收生成的二氧化碳，通过装置D验证生成的一氧化碳和氧化铜反应生成红色铜，剩余CO用装置B吸收，探究草酸钴的热分解产物，按气体流动方向，各装置的连接顺序为：A→E→C→D→B，

答案：C→D→B；

（2）一氧化碳具有还原性，能还原氧化铜生成红色铜，实验装置和过程分析可知，能验证分解产物中有CO的实验现象是：装置D中氧化铜由黑色变化为红色，

答案：装置D中氧化铜由黑色变化为红色；

（3）取3.66g CoC2O42H2O物质的量＝ ＝0.02mol，于硬质玻璃管中加热至恒重，冷却、称量，剩余固体的质量为1.5g，球形干燥管增重0.88g为吸收的二氧化碳，物质的量n（CO2）＝ ＝0.02mol，碳元素守恒得到生成CO物质的量0.02mol，生成钴的氧化物中钴元素物质的量0.02mol，摩尔质量＝ ＝75g/mol，氧化物为CoO，生成水物质的量0.04mol，结合原子守恒配平书写化学方程式：CoC2O42H2OCoO+CO2↑+CO↑+2H2O，

答案：CoC2O42H2OCoO+CO2↑+CO↑+2H2O；

Ⅱ．（4）①CoSO4溶液（粉红色），滴加0.1moL﹣1NaOH溶液，生成粉红色沉淀为Co（OH）2（粉红色），将该沉淀分成两份，一份中加入3%的H2O2溶液，粉红色沉淀立即变为棕褐色说明Co（OH）2被氧化为Co（OH）3（棕褐色），反应的化学方程式：2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3，

答案：2Co（OH）2+H2O2＝2Co（OH）3；

②向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸固体逐渐溶解，并有黄绿色气体产生，说明生成的为氯气，发生的反应是氧化还原反应，Co（OH）3氧化氯离子生成氯气，反应的化学方程式：2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O，

答案：2Co（OH）3+6H++2Cl﹣＝Cl2↑+2Co2++6H2O；

③取另一份实验1中所得的粉红色沉淀滴加浓盐酸，粉红色沉淀溶解，未见气体生成，说明Co（OH）2不具有氧化性不能氧化氯离子生成氯气，氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，酸条件下，Cl2、Co（OH）2、Co（OH）3的氧化能力由大到小的顺序是：Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2，

答案：Co（OH）3＞Cl2＞Co（OH）2。