Co2(OH)2CO3和Co(CH3COO)2?nH2O均是生產(chǎn)高比能鋰電池正極材料的前驅(qū)體.
(1)這兩種鈷的化合物中鈷的化合價(jià)為
 

(2)Co2(OH)2CO3在空氣中充分加熱生成四氧化三鈷,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(3)為確定Co(CH3COO)2?nH2O中的n值及其熱分解過程,取一定量的樣品在氮?dú)夥諊屑訜,樣品的固體殘留率(
固體樣品的剩余質(zhì)量
固體樣品的起始質(zhì)量
×100%)隨溫度的變化如圖所示(樣品在300℃前失去結(jié)晶水,圖中A、B、C、D各處固體均為純凈物,其中C、D為氧化物).
①Co(CH3COO)2?nH2O晶體中 n=
 
 (填自然數(shù)).
②A→B點(diǎn)反應(yīng)釋放的氣體為純凈物(由兩種元素組成),該氣體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

③B→C點(diǎn)反應(yīng)釋放CO、CO2兩種氣體,n(CO):n(CO2)=
 

④D點(diǎn)殘留固體的化學(xué)式為
 
.(列出上述計(jì)算過程)
考點(diǎn):探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量
專題:元素及其化合物
分析:(1)根據(jù)Co2(OH)2CO3和Co(CH3COO)2?nH2O中已知元素的化合價(jià)判斷Co的化合價(jià);
(2)Co2(OH)2CO3在空氣中充分加熱生成四氧化三鈷,根據(jù)質(zhì)量守恒定律及化合價(jià)變化判斷生成物,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)①Co(CH3COO)2?nH2O在加熱過程中首先失去結(jié)晶水,所以A點(diǎn)固體為Co(CH3COO)2,根據(jù)樣品的固體殘留率為71.08計(jì)算出n值;
②B點(diǎn)剩余的為純凈物,根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出剩余固體的相對(duì)分子質(zhì)量,然后設(shè)計(jì)成氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,從而可判斷該氣體名稱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;
③根據(jù)C點(diǎn)樣品的固體殘留率計(jì)算出C點(diǎn)固體組成,然后寫出反應(yīng)的方程式;
④根據(jù)D點(diǎn)樣品的固體殘留率計(jì)算出C點(diǎn)固體組成,然后判斷其組成,寫出固體殘留物的化學(xué)式.
解答: 解:(1)Co2(OH)2CO3中碳酸根離子化合價(jià)為-2,氫氧根離子為-1,則Co的化合價(jià)為為:
2×1+1×2
2
=+2;Co(CH3COO)2?nH2O中醋酸根離子為-1價(jià),則Co的化合價(jià)為+2,
故答案為:+2;
(2)Co2(OH)2CO3在空氣中充分加熱生成四氧化三鈷,根據(jù)化合價(jià)變化,氧氣化合價(jià)降低,則Co元素化合價(jià)升高,根據(jù)化合價(jià)變化配平可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Co2(OH)2CO3+O2
  △  
.
 
2Co3O4+3CO2+3H2O,
故答案為:3Co2(OH)2CO3+O2
  △  
.
 
2Co3O4+3CO2+3H2O;
(3)①Co(CH3COO)2?nH2O在加熱過程中先失去結(jié)晶水,則A點(diǎn)固體為:Co(CH3COO)2,則:
177
177+18n
=
71.08
100
,解得:n=4,
故答案為:4;
②根據(jù)①可知,原化合物為Co(CH3COO)2?4H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為249,
設(shè)B點(diǎn)剩余固體的相對(duì)分子質(zhì)量為MrB,則:
59.04
100
=
MrB
249
,解得:MrB=147,A→B固體減少的物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為:177-147=30,因減少的氣體是純凈物,則只能為乙烷,B處的剩余固體為CoC2O4,
故答案為:CH3CH3;
32.26
100
=
MrC
249
,解得:Mrc=80.33,故C點(diǎn)固體為:Co3O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3CoC2O4
  △  
.
 
Co3O4+4CO↑+2CO2↑,
則n(CO):n(CO2)=2:1,
故答案為:2:1;
30.12
100
=
MrD
249
,解得:MrD=75,故D點(diǎn)固體為CoO,
故答案為:CoO.
點(diǎn)評(píng):本題考查了探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法,題目難度較大,正確理解題干信息及圖象曲線變化為解答關(guān)鍵,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力,是一道質(zhì)量較好的題目.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說法中正確的是( 。
A、乙炔分子中,每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵
B、sp3雜化軌道是由能量相近1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的四個(gè)sp3雜化軌道
C、凡中心原子采取sp2雜化的分子,其分子構(gòu)型都是平面三角形
D、氨氣分子中有一對(duì)未參與雜化的孤對(duì)電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氟化鈉是一種重要的氟鹽,主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑和生產(chǎn)含氟牙膏等.實(shí)驗(yàn)室可通過下圖所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物質(zhì)為原料制取氟化鈉,并得到副產(chǎn)品氯化銨:

有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度(g/100gH2O)如下:
溫度10℃20℃30℃溶解度:20℃NaF-40℃NH4F-100;
常溫Na2SiF6微溶于水
NH4Cl溶解度33.337.241.4
請(qǐng)回答下列問題:
(1)操作Ⅰ需要用到的玻璃儀器有:
 

(2)寫出上述流程前兩步中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
 
,
 

(3)操作Ⅱ洗滌固體的作用是:
 
,操作Ⅲ的具體過程是:
 

(4)流程中NH4HCO3必須過量,其原因是:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某次實(shí)驗(yàn)需用0.4mol?L-1 NaOH溶液480mL.配制方法如下:
(1)配制該溶液應(yīng)選用
 
mL容量瓶;
(2)用托盤天平準(zhǔn)確稱量
 
g 固體NaOH;
(3)將稱量好的NaOH固體放在500mL大燒杯中,倒入約300mL蒸餾水,用玻璃棒攪拌,使固體全部溶解,待
 
后,將燒杯中的溶液注入容量瓶中;
(4)用少量蒸餾水洗滌玻璃棒和燒杯內(nèi)壁
 
次,洗滌后的溶液
 
,輕輕晃動(dòng)容量瓶,使溶液混合均勻;
(5)向容量瓶中加入蒸餾水,到液面
 
時(shí),改用
 
加蒸餾水至液面最低點(diǎn)與刻度線相切.
(6)若在配制過程中出現(xiàn)下列情況,將使所配制的NaOH溶液的濃度偏高的是
 
,偏低的是
 
,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響的是
 
(填各選項(xiàng)的序號(hào)).
A.定容搖勻后靜止,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水至刻度線.
B.用托盤天平稱量一定質(zhì)量固體NaOH時(shí),所用的小燒杯內(nèi)壁不太干燥
C.配制溶液所用的容量瓶洗凈后沒有烘干
D.固體NaOH在燒杯中溶解后,立即將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶?jī)?nèi)并接著進(jìn)行后續(xù)操作
E.轉(zhuǎn)移溶液后,未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
F.最后確定NaOH溶液體積(定容)時(shí),俯視觀察液面與容量瓶刻度線.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

對(duì)于反應(yīng)A2(g)+2B2(g)?2AB2(g);△H<0.下圖表示的關(guān)系正確的是( 。
A、
B、
C、
D、

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在100℃時(shí),將0.100mol N2O4氣體充入1L恒容抽空的密閉容器中,隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)物質(zhì)的濃度進(jìn)行分析得到如表數(shù)據(jù):
時(shí)間(s)020406080
c(N2O4)/mol?L-10.100c10.050c3c4
c(NO2)/mol?L-10.0000.060c20.1200.120
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
 
;從表中分析:
c1
 
c2,c3
 
c4(填“>”、“<”或“=”).
(2)在上述條件下,從反應(yīng)開始直至達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2O4的平均反應(yīng)速率為
 
mol?L-1?s-1
(3)達(dá)平衡后下列條件的改變可使NO2氣體濃度增大的是
 
(填字母序號(hào)).
A.?dāng)U大容器的容積  B.再充入一定量的N2O4C.分離出一定量的NO2  D.再充入一定量的He
(4)若在相同條件下,起始時(shí)只充入0.080mol NO2氣體,則達(dá)到平衡時(shí)NO2氣體的轉(zhuǎn)化率為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,易溶于水.ClO2可以看做是亞氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐.工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時(shí)反應(yīng)制得.某學(xué)生擬用如圖所示裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2.(夾持儀器已省略).回答問題:
(1)B必須添加溫度控制裝置,應(yīng)補(bǔ)充的裝置是
 
;A也必須添加溫度控制裝置,除酒精燈外,還需要的儀器是
 
(不須填?yuàn)A持儀器).
(2)C中試劑為
 
.C裝置有缺陷需改進(jìn),在答題卡上畫出改進(jìn)的C裝置.
(3)A中反應(yīng)產(chǎn)物有某種鹽、ClO2和CO2等,寫出相關(guān)化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和基本操作的描述不正確的是( 。
A、丁達(dá)爾效應(yīng)可以用于區(qū)別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體
B、加入足量濃 NaOH溶液,產(chǎn)生了帶有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體.溶液中一定含有大量的NH4?+
C、加入鹽酸,能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,則溶液中一定含有CO3 2-
D、先加入BaCl2溶液,再加入HNO3溶液,產(chǎn)生了白色沉淀,則溶液中一定含有大量的SO42-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的是( 。
A、只滴加氨水鑒別AlCl3、MgCl2兩種溶液
B、將FeCl3溶液蒸干制備FeCl3固體
C、酒精可將溴水中的溴萃取出來(lái)
D、利用是否有丁達(dá)爾現(xiàn)象可以區(qū)別溶液和膠體

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