Question

14．實(shí)驗室中利用CoCl₂•6H₂O為原料制取三氯化六氨合鈷的實(shí)驗步驟如圖1：

已知：
①Co（NH₃）₆Cl₃在不同溫度下水中的溶解度曲線如圖2．
②在Co（NH₃）₆Cl₃溶液中加入一定量鹽酸有利于結(jié)晶．
③K_sp=1.09×10^-15，K_sp=2×10^-44．
（1）在實(shí)驗過程中NH₄Cl除作反應(yīng)物外，還可防止在滴加氨水時c（OH^-）過大，其原理是NH₄Cl溶于水電離出NH₄⁺會抑制NH₃•H₂O的電離．
（2）氧化過程中加入氨水和H₂O₂在溶液中生成Co（NH₃）₆Cl₃．
①氧化時須先加入氨水再加入H₂O₂，其原因是防止Co（OH）₃的生成．
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃•H₂O=2Co（NH₃）₆Cl₃+12H₂O或H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃=2Co（NH₃）₆Cl₃+2H₂O．
③反應(yīng)時需要控制反應(yīng)溫度在50℃～60℃之間，可采取的加熱方式是水浴加熱．
（3）冰水冷卻的目的是降低三氯化六氨合鈷的溶解度，提高產(chǎn)量．
（4）請補(bǔ)充完整由過濾后所得濾渣獲取Co（NH₃）₆Cl₃的實(shí)驗方案：將濾渣加入沸水中，充分?jǐn)嚢瑁?br />趁熱過濾，向濾液中加入少量濃鹽酸，用冰水浴冷卻后過濾，再用少許乙醇洗滌，低溫干燥．（實(shí)驗中須使用的試劑：鹽酸、乙醇）

Answer 1

分析 實(shí)驗室制備三氯化六氨合鈷（Ⅲ）的化學(xué)方程式為：2CoCl₂•6H₂O+10NH₃+2NH₄Cl+H₂O₂═2[Co（NH₃）₆]Cl₃+14H₂O，NH₄Cl溶液中加入CoCl₂•6H₂O晶體溶解，得到溶液加入濃氨水和活性炭，加入過氧化氫，需要水浴加熱保持溫度50℃～60℃反應(yīng)得到Co（NH₃）₆Cl₃液，冷卻過濾得到[Co（NH₃）₆]Cl₃，將濾渣加入沸水中，充分?jǐn)嚢�，趁熱過濾，向濾液中加入少量濃鹽酸，用冰水浴冷卻后過濾，再用少許乙醇洗滌，據(jù)此分析．

解答 解：（1）在堿性條件下容易生成氫氧化鈷沉淀，因此原料NH₄Cl的主要作用除了提供NH₃以外，NH₄Cl溶于水電離出NH₄⁺會抑制NH₃•H₂O的電離，降低溶液的堿性，
故答案為：NH₄Cl溶于水電離出NH₄⁺會抑制NH₃•H₂O的電離；
（2）①氧化時須先加入氨水再加入H₂O₂，若先加過氧化氫，將+2加鈷氧化到+3價，再加入氨水，會有Co（OH）₃的生成，不利于產(chǎn)物的生成；
故答案為：防止Co（OH）₃的生成；
②氧化過程中加入氨水和H₂O₂在溶液中生成Co（NH₃）₆Cl₃的反應(yīng)物為：H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃•H₂O=2Co（NH₃）₆Cl₃+12H₂O或H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃=2Co（NH₃）₆Cl₃+2H₂O；
故答案為：H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃•H₂O=2Co（NH₃）₆Cl₃+12H₂O或H₂O₂+2CoCl₂+2NH₄Cl+10NH₃=2Co（NH₃）₆Cl₃+2H₂O；
③用水浴加熱控制反應(yīng)溫度在50℃～60℃之間；
故答案為：水浴加熱；
（3）由圖2可知Co（NH₃）₆Cl₃水中的溶解度隨溫度的升高而增大，則為了降低三氯化六氨合鈷的溶解度，提高產(chǎn)量，應(yīng)冰水冷卻；
故答案為：降低三氯化六氨合鈷的溶解度，提高產(chǎn)量；
（4）由過濾后所得濾渣獲取Co（NH₃）₆Cl₃的實(shí)驗方案：將濾渣加入沸水中，充分?jǐn)嚢�，趁熱過濾，向濾液中加入少量濃鹽酸，用冰水浴冷卻后過濾，再用少許乙醇洗滌；
故答案為：趁熱過濾，向濾液中加入少量濃鹽酸，用冰水浴冷卻后過濾，再用少許乙醇洗滌．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗方法，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，分析題干信息和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．