Question

【题目】铁、钴（Co）、镍（Ni）是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用．
（1）草酸钴（CoCO）是一种难溶于水的浅粉红色粉末，通常用硫酸钴溶液和草酸铵溶液反应制得，写出该反应的离子方程式：
（2）现将含0.5mol FeCl3的溶液和含0.5mol KSCN的溶液混合，混合后溶液体积为1L，已知溶液存在平衡：Fe3++SCN﹣Fe（SCN）2+（忽略其它过程）．平衡浓度c[Fe（SCN）2+]与温度T的关系如图1所示：则该反应△H0（填“＞”或“＜”），温度为T1时，反应在5秒钟时达到平衡，平衡时c[Fe（SCN）2+]=0.45mol/L，求达到平衡时的平均反应速率
v（SCN﹣）=molL﹣1S﹣1 ， 该温度下的Fe3+的平衡转化率为 ， 该温度下反应的平衡常数为 ．

（3）已知某溶液中，Co2+、Ni2+的浓度分别为0.60mol/L和1.2mol/L，取一定量的该溶液，向其中滴加NaOH溶液，当Co（OH）2开始沉淀时，溶液中 的值等于 ． （取两位有效数字）
（已知Ksp[Co（OH）2]=6.0×10﹣15 ， Ksp[Ni（OH）2]=2.0×10﹣15）
（4）工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4 ， 其工作原理如图2所示，则阳极的电极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）C?O?2﹣+Co2+=CoC?O?↓
（2）＜；0.09；90%；180
（3）3.0
（4）Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O
【解析】解：（1）硫酸钴溶液和草酸铵溶液发生复分解反应生成难溶的草酸钴，反应的离子方程式为CO2﹣+Co2+=CoCO↓，所以答案是：CO2﹣+Co2+=CoCO↓；（2）根据平衡移动原理可知，升高温度平衡向吸热的反应方向移动，根据图可知，升高温度，c[Fe（SCN）2+]的值减小，所以△H＜0，反应在5秒钟时达到平衡，平衡时c[Fe（SCN）2+]=0.45mol/L，则达到平衡时的平均反应速率v（SCN﹣）=v[Fe（SCN）2+]= molL﹣1S﹣1=0.09molL﹣1S﹣1 ， 参加反应的Fe3+的物质的量为0.45mol，所以Fe3+的转化率= ×100%=90%，平衡时各物质的浓度为：c（Fe3+）=c（SCN﹣）=0.05mol/L，c[Fe（SCN）2+]=0.45mol/L，所以平衡常数K= =180，
所以答案是：＜；0.09；90%；180；（3）Ksp[Co（OH）2]=6.0×10﹣15 ， Ksp[Ni（OH）2]=2.0×10﹣15 ， 对于同种类型的沉淀，Ksp越小，越难溶，则在滴加氢氧化钠溶液的过程中，二价镍离子先沉淀，Ni2++2OH﹣=Ni（OH）2↓，
当Co2+开始沉淀时，溶液中存在两个溶解平衡：CO（OH）2CO2++2OH﹣ ， Ni（OH）2Ni2++2OH﹣ ，
根据Ksp[Co（OH）2]计算出此时溶液中c（OH﹣），c（OH﹣）= = =10﹣7mol/L，
则溶液中剩下的镍离子浓度c（Ni2+）= = =0.2mol/L，溶液中 = =3.0，
所以答案是：3.0；（4）阳极是铁，故阳极上铁放电生成FeO42﹣ ， 由于是碱性环境，故电极方程式为：Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O，
所以答案是：Fe+8OH﹣﹣6e﹣=FeO42﹣+4H2O．
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算，需要了解化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案．