Question

【题目】CoxFe3－xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3－xO4的主要步骤如下：

（1）步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40℃下搅拌被O2氧化生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为_________；

（2）步骤③将FeOOH固体在200～300℃下加热脱水，生成红色Fe2O3。实验室完成该操作需要下列仪器中的________(填字母)。

a．蒸发皿　　b．烧杯　　c．坩埚　　d．泥三角　　e．酒精灯

（3）步骤④通入H2，加热至300～400℃，生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2，其作用为_____。

（4）CoC2O4是制备钴的氧化物的重要原料；取18.3g CoC2O4·2H2O在空气中加热至350℃充分反应，生成钴氧化物8.03克。通过计算确定此钴氧化物的化学成分为___（填化学式）。

（5）另取一定量二水合草酸钴在某温度下分解产生的钴氧化物（其中所含Co的化合价为＋2、＋3）与560 mL 5 mol·L－1盐酸充分反应，钴氧化物恰好完全溶解，得到CoCl2溶液和标准状况下的黄绿色气体4.48 L。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比____。

Answer 1

【答案】 4FeSO4＋8NaOH＋O24FeOOH＋4Na2SO4＋2H2O cde 除去空气，防止氢气与氧气混合反应爆炸 Co3O4 6：7

【解析】（1）根据题意，反应物为FeSO4、NaOH、O2，产物为FeOOH，同时生成Na2SO4，化学反应方程式为：4FeSO4+8NaOH+O2 4FeOOH+4Na2SO4+2H2O；

（2）加热固体用坩埚，与其配套的有泥三角、三脚架、坩埚钳、酒精灯等，故选：cde；

（3）氢气易燃，在有氧气存在下加热会发生爆炸，故先用氮气排尽空气，防止氢气与氧气混合反应爆炸；

（4）18.3 gCoC2O4·2H2O的物质的量==0.1 mol，加热至350 ℃充分反应，生成钴的氧化物8.03 g，设该氧化物为CoxOy，则M(CoxOy)=59x+16y，n(CoxOy)= mol，即：(59x+16y) =8.03，解得x:y=3:4，钴氧化物的化学成分为Co3O4；

（5）n(HCl)=5 mol/L560 mL=2.8 mol，n(Cl2)= =0.2 mol，n(Co)=[ n(HCl)- n(Cl2) 2] 2=1.2 mol，n(O)= n(HCl) 2=1.4 mol，即n(Co): n(O)=6:7。