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钴(Co)的氧化物是一种重要的化工原料,工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+CO2反应来生产相应的钴的氧化物.实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成.

请填写下列空白:
(1)写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式______△2KCl+3O2
【答案】分析:由装置图可知,实验通过测定装置E中的增重,确定生成的二氧化碳的质量,再利用n(C)=n(Co)可知CoxOy中Co的物质的量,进而计算Co的质量,装置D管内残留物质是CoxOy,计算出氧元素质量,再计算氧原子的物质的量,根据原子物质的量之比确定化学式.
(1)在二氧化锰作催化剂,加入条件下,氯酸钾分解生成氯化钾、氧气.
(2)E装置的U形管里盛放的物质用于吸收装置D生成的二氧化碳,结合物质的性质判断.
(3)制得的O2中含有少量的Cl2和O3,B装置中所盛放的物质用于吸收Cl2,不能生成二氧化碳,结合物质的性质判断.
(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会导致装置A中的压强降低,容易发生倒吸.
(5)E管增重4.40g是二氧化碳的质量,计算二氧化碳的物质的量,根据化学式CoCO3可知n(C)=n(Co),进而计算Co的质量,D管内残留物质的质量8.30g是CoxOy的质量,计算出氧元素质量,再计算氧原子的物质的量,根据原子物质的量之比确定化学式.
(6)装置E中碱石灰可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳,影响二氧化碳质量的测定,故应在a处接一装有碱石灰的干燥管,吸收空气中水蒸气、二氧化碳,防止进入装置E中.
解答:解:(1)在二氧化锰作催化剂,加入条件下,氯酸钾分解生成氯化钾、氧气,反应方程式为2KClO32KCl+3O2↑.
故答案为:2KClO32KCl+3O2↑.
(2)E装置的U形管里盛放的物质用于吸收装置D生成的二氧化碳,A.P2O5、B.无水CaCl2、D.无水CuSO4不能吸收二氧化碳,C.碱石灰可以吸收二氧化碳,故装置E中试剂为碱石灰.
故选:C.
(3)制得的O2中含有少量的Cl2和O3,B装置中所盛放的物质用于吸收Cl2
A、NaOH溶液可以吸收氯气,氧气和臭氧不变,所以氯气能除尽,故A符合;
B.饱和NaHCO3溶液以吸收氯气,但生成二氧化碳,影响二氧化碳质量的测定,故B不符合;
C.饱和NaCl溶液不能吸收氯气,故C错误;
D.KI溶液吸收氯气,所以氯气能除尽,故D符合.
故选AD.
(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会导致装置A中的压强降低,容易发生倒吸.
故答案为:倒吸.
(5)E管增重4.40g是二氧化碳的质量,物质的量为=0.1mol,根据化学式CoCO3可知)n(Co)=n(C)=0.1mol,进Co的质量为0.1mol×59g/mol=5.9g,D管内残留物质的质量8.30g是CoxOy的质量,CoxOy中氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g,氧原子的物质的量n(O)==0.15mol,所以n(Co):n(O)=0.1mol:0.15mol=2:3,故该钴的氧化物的化学式为Co2O3
故答案为:Co2O3
(6)装置E中碱石灰可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳,影响二氧化碳质量的测定,故应在a处接一装有碱石灰的干燥管,吸收空气中水蒸气、二氧化碳,防止进入装置E中.
故答案为:应在a处接一装有碱石灰的干燥管.
点评:考查对实验方案设计与装置的理解、物质提纯、化学计算等,难度中等,理解实验原理是解题的关键,是对知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

钴(Co)的氧化物是一种重要的化工原料,工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+CO2反应来生产相应的钴的氧化物.实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成.

请填写下列空白:
(1)写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式
2KClO3
 MnO2 
.
2KCl+3O2
2KClO3
 MnO2 
.
2KCl+3O2

(2)E装置的U形管里盛放的物质是
C
C

A.P2O5    B.无水CaCl2    C.碱石灰    D.无水CuSO4
(3)O3的氧化性比O2强.已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3,则B装置中所盛放的物质是
AD
AD

A.NaOH溶液    B.饱和NaHCO3溶液    C.饱和NaCl溶液    D.KI溶液
(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会引起
倒吸
倒吸

(5)在CoCO3完全转化为CoxOy后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成CoxOy的化学式为
Co2O3
Co2O3

(6)此实验装置存在一个比较大的缺陷,如何完善
应在a处接一装有碱石灰的干燥管
应在a处接一装有碱石灰的干燥管

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?连云港模拟)CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2?6H2O的一种新工艺流程如图:


已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2
②CoCl2?6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4 完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为
减少有毒气体的排放,防止大气污染,防止产品中混有硝酸盐
减少有毒气体的排放,防止大气污染,防止产品中混有硝酸盐

(2)加入过氧化氢反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(3)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是
5.2~7.6
5.2~7.6
,pH调至a后过滤,再用试剂X将滤液的pH调节至2~3,所用的试剂X为
盐酸
盐酸

(4)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
和过滤.
(5)制得的CoCl2?6H2O需减压烘干的原因是
降低烘干温度,防止产品分解
降低烘干温度,防止产品分解

(6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2?6H2O,采用的方法是
将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏
将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏

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科目:高中化学 来源:2014届陕西省岐山县高三上学期期中质量检测化学试卷(解析版) 题型:实验题

钴(Co)的氧化物是一种重要的化工原料,工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+ CO2反应来生产相应的钴的氧化物。实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成。

请填写下列空白:

(1)写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式                     

(2)E装置的U形管里盛放的物质是             

A.P2O5        B.无水CaCl2        C.碱石灰        D.无水CuSO4

(3)O3的氧化性比O2强。已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3,则B装置中所盛放的物质是                  

A.NaOH溶液    B.饱和NaHCO3溶液    C.饱和NaCI溶液   D.KI溶液

(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会引起               

(5)在CoCO3完全转化为CoxOy后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成CoxOy的化学式为                      

(6)此实验装置存在一个比较大的缺陷,如何完善                    

 

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

钴(Co)的氧化物是一种重要的化工原料,工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+CO2反应来生产相应的钴的氧化物.实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成.

请填写下列空白:
(1)写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式______;
(2)E装置的U形管里盛放的物质是______;
A.P2O5  B.无水CaCl2  C.碱石灰  D.无水CuSO4
(3)O3的氧化性比O2强.已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3,则B装置中所盛放的物质是______
A.NaOH溶液  B.饱和NaHCO3溶液  C.饱和NaCI溶液  D.KI溶液
(4)实验结束时,若先撤去A装置中的酒精灯,会引起______;
(5)在CoCO3完全转化为CoxOy后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成CoxOy的化学式为______;
(6)此实验装置存在一个比较大的缺陷,如何完善______.

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