Question

【題目】鈷、鎳與鐵是同族元素，主要化合價(jià)均為+2、+3價(jià)，它們的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)有很多相似之處。試回答下列問(wèn)題:

(1)氯化鐵溶液呈__________ (填“酸”“中”或“堿”)性，原因是___________ (用離子方程式表示)。

(2)將Co3O4與濃鹽酸混合，可生成黃綠色氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________。

(3)Co2+和Fe3+均可與KSCN溶液發(fā)生相似的反應(yīng)，向CoCl2溶液中加入KSCN溶液，生成某種藍(lán)色離子，該離子中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%。則該離子的化學(xué)式為___________。

(4)為了比較Fe、Co、Cu三種金屬的活動(dòng)性，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。

丙裝置中充入滴有酚酞的氯化鈉溶液，X、Y均為石墨電極。反應(yīng)一段時(shí)間后，可觀察到甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡，丙裝置中X極附近溶液變紅�？芍�三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是__________(填元素符號(hào))若起始時(shí)裝置丙中有1L1.5mol·L1氯化鈉溶液，一段時(shí)間后，a處收集到1.12LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，忽略溶液體積的變化，裝置丙中所有離子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___________。

Answer 1

【答案】 酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ Co3O4+8HCl=Cl2↑+3CoCl2+4H2O [Co(SCN)4]2- Fe>Co>Cu C(Na+)>C(Cl-)>C(ClO-)>C(OH-)>C(H+)

【解析】（1）鐵離子水解，氯化鐵溶液呈酸性，反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+；（2）將Co3O4與濃鹽酸混合，可生成黃綠色氣體，該氣體是氯氣，說(shuō)明濃鹽酸被氧化，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co3O4+8HCl=Cl2↑+3CoCl2+4H2O。（3）該離子中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%，則鈷離子和SCN－的個(gè)數(shù)之比是，因此該離子的化學(xué)式為【Co(SCN)4】2－。（4）丙裝置中充入滴有酚酞的氯化鈉溶液，X、Y均為石墨電極。反應(yīng)一段時(shí)間后，可觀察到甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明Co電極是正極，氫離子放電產(chǎn)生氫氣，金屬性是Fe>Co；丙裝置中X極附近溶液變紅，說(shuō)明X電極是陰極，氫離子放電，所以Co電極是負(fù)極，則金屬性Co>Cu，由此可知三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是Fe>Co>Cu；產(chǎn)生氫氣是0.05mol，根據(jù)電解氯化鈉的方程式可知生成氫氧化鈉是0.1mol，與氯氣反應(yīng)生成次氯酸鈉是0.05mol，電解后氯化鈉過(guò)量，則裝置丙中所有離子的濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。