Question

【题目】三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品，实验室通常是在NH3和NH4Cl存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoC12溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3，该反应属于大量放热的反应。某小组用如图所示装置制备[Co(NH3)6]Cl3，实验步骤如下：

Ⅰ．称取研细的CoC12·6H2O粉末10.0g和NH4Cl5.0g于烧杯中并加水溶解，将溶液转入三颈烧瓶，加入25mL浓氨水和适量活性炭粉末，逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。

Ⅱ．用水浴将混合物加热至60℃，恒温20分钟，然后用冰水浴冷却，充分结晶后过滤。

Ⅲ．将沉淀溶于热的盐酸中，趁热过滤，滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。

Ⅳ．过滤、用乙醇洗涤晶体并在105℃条件下烘干。

试回答下列问题：

（1）制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是_______________________。

（2）请指出装置中存在的一处缺陷____________________。

（3）若将5mL30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶，会出现的问题是_______________。

（4）若无活性炭作催化剂，所得产物中除[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，而在活性炭的催化作用下，主要产物只有[Co(NH3)6]Cl3，这体现了催化剂的________性。

（5）步骤Ⅲ中趁热过滤的主要目的是_____________，滤液中加适量浓盐酸的主要目的是_________。

（6）乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比优点是___________________。

Answer 1

【答案】 2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O或 2CoCl2+H2O2+12NH3+2NH4Cl2Co(NH3)6Cl3+2NH3·H2O 缺少吸收挥发出的氨气的装置（答案合理即可） 温度迅速升高，氨气大量挥发且H2O2和NH4Cl受热分解 选择 除去活性炭并防止产品析出 增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3（答案合理即可） 产品损失少（写上快速干燥不扣分）

【解析】(1)根据题意，在NH3和NH4Cl存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoC12溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3，反应的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O或2CoCl2+H2O2+12NH3+2NH4Cl2Co(NH3)6Cl3+2NH3·H2O，故答案为：2CoCl2+2NH4Cl+H2O2+10NH32[Co(NH3)6]Cl3+2H2O或2CoCl2+H2O2+12NH3+2NH4Cl2Co(NH3)6Cl3+2NH3·H2O；

(2)浓氨水容易挥发，氨气会污染空气，故答案为：缺少吸收挥发出的氨气的装置；

(3)该反应是放热反应，反应过程中会放出大量的热，若将5mL30%的H2O2溶液一次性加入三颈烧瓶，会造成温度迅速升高，氨气大量挥发且H2O2和NH4Cl受热分解，故答案为：温度迅速升高，氨气大量挥发且H2O2和NH4Cl受热分解；

(4)若无活性炭作催化剂，所得产物中除[Co(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5 Cl]Cl2和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5 H2O]Cl3晶体，而在活性炭的催化作用下，主要产物只有[Co(NH3)6]Cl3，这体现了催化剂的选择性，故答案为：选择；

(5)步骤Ⅲ中趁热过滤可以除去活性炭并防止产品析出，滤液中加适量浓盐酸，增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3，故答案为：除去活性炭并防止产品析出；增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3；

(6)乙醇洗涤与蒸馏水洗涤相比，乙醇洗涤可以减少产品的损失，故答案为：产品损失少。