Question

【题目】Co(CH3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。在氮气氛围中，乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。某研究小组利用下列装置检验乙酸钴热分解的部分产物。

已知：①CO＋PdCl2＋H2O==CO2＋Pd↓(黑色)＋2HCl；

②变色硅胶为深蓝色，吸水后变为粉红色。

回答下列问题：

(1)B装置的作用是____，要检验乙酸钴分解产物中的CO2，对以上装置的改进方案是______。

(2)仪器a中的试剂是_______，其作用是_______。

(3)能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6的实验现象是______。

(4)装置D中C2H6被CuO完全氧化的化学方程式是________。

(5)另取一定量乙酸钴结晶水合物样品[Co(CH3COO)2·nH2O]在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(样品在200℃时已完全失去结晶水，350℃以上残留固体为金属氧化物)。根据以上实验数据列出残留氧化物CoxOy中x∶y的计算式：_____。

Answer 1

【答案】检验并吸收CO 在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶 碱石灰 吸收B中生成的CO2并干燥气体 D中黑色固体变为红色，E中硅胶变为粉红色，F中澄清石灰水变浑浊 7CuO＋C2H67Cu＋2CO2＋3H2O

【解析】

乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。结合已知条件①，B中PdCl2溶液可检验CO，F中澄清石灰水可检验二氧化碳，进入装置D的气体需要除去二氧化碳和水蒸气，因此装置C可以选用碱石灰除去气体中的二氧化碳和水蒸气，D中乙烷与氧化铜反应生成二氧化碳和水蒸气，E中B变色硅胶可以检验水蒸气，据此分析解答。

(1)根据上述分析，B装置是检验并吸收CO；要检验乙酸钴分解产物中的CO2，需要在气体进入装置D之前检验，因此可以在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶，故答案为：检验并吸收CO；在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶；

(2)根据上述分析，仪器a中的试剂是碱石灰，碱石灰可以吸收B中生成的CO2并干燥气体，故答案为：碱石灰；吸收B中生成的CO2并干燥气体；

(3)要证明乙酸钴的分解产物含有C2H6，需要在除去了二氧化碳和水蒸气以及一氧化碳后的气体在D中与氧化铜反应，若D中黑色固体变为红色，说明乙烷与氧化铜发生了反应，E中硅胶变为粉红色，说明生成了水蒸气，F中澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳，则能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6，故答案为：D中黑色固体变为红色，E中硅胶变为粉红色，F中澄清石灰水变浑浊；

(4)根据(3)的分析可知，装置D中C2H6被CuO完全氧化生成了二氧化碳、水和铜，反应的化学方程式是7CuO＋C2H67Cu＋2CO2＋3H2O，故答案为：7CuO＋C2H67Cu＋2CO2＋3H2O；

(5)Co(CH3COO)2nH2O在加热过程中先失去结晶水，200℃时得到的Co(CH3COO)2，则残留固体中钴的含量=×71.2%，350 ℃以上残留固体为金属氧化物(CoxOy)，残留固体中钴的含量=×32.3%，根据钴的质量守恒，假设固体样品的起始质量为m，则×71.2%×m=×32.3%×m，解得=，故答案为：。