Question

Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。

 

钴的有关性质如下：Co(OH)2具有两性。钴的主要物理、化学参数与铁、镍接近，属铁族元素。

结合以上信息试回答下列问题：

(1)Co(OH)2的制备是在CoCl2溶液中加稍过量的氨水，不用NaOH溶液的原因是________________________________(用化学方程式表示)。制得的Co(OH)2不宜在空气中长期放置，会被空气中的O2氧化，化学方程式为_____________________________________________________。

(2)如图，已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水，则1000 ℃时，剩余固体的成分为________________________(填化学式)；在290～500 ℃范围内，发生的反应的化学方程式为__________________________________________。

(3)已知常温下，在0.10 mol·L－1 CoCl2溶液中加入氨水充分搅拌，有Co(OH)2沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Co2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15)。常温下反应Co2＋＋2H2O??Co(OH)2＋2H＋的平衡常数为

_______________________________。

 

Answer 1

　(1)Co(OH)2＋2NaOH=Na2CoO2＋2H2O

4Co(OH)2＋O2＋2H2O=4Co(OH)3

(2)CoO　6Co2O34Co3O4＋O2↑

(3)1.6×10－3　6.25×10－14

【解析】　(1)类似于Al(OH)3溶于NaOH，注意Co显＋2价；钴类似于铁，可知Co(OH)2在空气中被氧化，类似于Fe(OH)2被氧化。(2)由于Co有＋2、＋3价，原始为Co(OH)2，相对分子质量为93；剩余固体若为CoO，则固体残留率×100% ＝ 80.65%(C点)；剩余固体若为Co2O3，则固体残留率为×100%＝89.25%(A点)，B点介于两者之间，＋2价与＋3价均有，联想Fe的氧化物，可能为Co3O4，此时固体残留率为×100%＝86.38%(B点)。AB段发生反应是Co2O3生成Co3O4。(3) 由Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15＝

c(Co2＋)·c2(OH－)＝c(Co2＋)×(10－6)2 。得c(Co2＋)＝1.6×10－3 mol·L－1。反应

Co2＋＋2H2O??Co(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝

＝＝6.25×10－14。