Question

【题目】钻及其化合物属于2B类致癌物，但它们广泛应用于实验室研究及工业生产的磁性材料领域。

（1）干燥剂变色硅胶常含有CoCl2固体。常见氯化钻晶体的颜色如下：

则硅胶吸水饱和之后颜色变成_____________。

（2）CoxNi(Ⅱ)(1－x)Fe(Ⅲ)2O4中Co的化合价为________。（Ⅱ、Ⅲ表示Ni、Fe元素的化合价）

（3）CoxNi(1－x)Fe2O4对催化分解H2O2具有较高的活性。单位质量的CoxNi(1－x)Fe2O4在10℃时催化分解6％H2O2溶液的初始速率随x变化的曲线如图（其中实线使用的催化剂是微波水热法合成的，虚线使用的催化剂是常规水热法合成的）。由图中信息可知影响催化剂活性大小的因素有催化剂的合成方法和__________________________。

（4）草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料，其热分解过程除受草酸钴本身性质的影响之外，还受反应气氛和反应温度的影响。二水合草酸钴（CoC2O42H2O）在空气中热分解的分析曲线如图所示，已知Co的两种常见化合价为＋2价和＋3价，曲线中300℃以上所得固体为钴的氧化物

①A点剩余固体的主要成分为__________________________。

②225～300℃发生反应的化学方程式为_____________________________。

③C点钻的氧化物可与浓盐酸反应生成黄绿色气体，写出该反应的离子方程式：____________________。

Answer 1

【答案】粉红色＋2CoxNi(1－x)Fe2O4中Co的含量CoC2O43CoC2O4＋2O2=Co3O4＋6CO2Co3O4＋2Cl－＋8H＋=3Co3＋＋Cl2↑＋4H2O

【解析】

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（1）根据表格可知硅胶吸水饱和之后为：CoCl26H2O，颜色变成粉红色；

（2）根据化合物中化合价代数和为0，知CoxNi(Ⅱ)(1－x)Fe(Ⅲ)2O4中Co的化合价为＋2。

（3）由图中信息可知影响催化剂活性大小的因素有催化剂的合成方法和x的值，x值越大催化效果越好，CoxNi(1－x)Fe2O4中Co的含量越高；答案：CoxNi(1－x)Fe2O4中Co的含量。

（4）①CoC2O4. 2H2O 的质量为18.3g，其物质的量为0.1mol，加热失去结晶水得到CoC2O4，0.1mol CoC2O4 的质量为14.7g；故A点是固体的成分为：CoC2O4；

②由图可知，CoC2O4. 2H2O 的质量为18.3g ，其物质的量为0.1mol Co，元素质量为5,9g，C点钴氧化物质量为8.03g，氧化物中氧元素质量为8.03g-5,9g=2.13g ，O原子物质的量为n=2.13g/16g.mol-1=0.133mol则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol：0.133mo =3：4，故C点的Co氧化物为 Co3O4；故反应方程式为：

3 CoC2O4＋2O2 Co3O4＋6CO2；

③ Co3O4与浓盐酸反应生成氯气的离子方程式为：Co3O4＋2Cl－＋8H＋=3Co3＋＋Cl2↑＋4H2O 。