【題目】三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色的配合物，是合成其它一些含鈷配合物的原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖，回答下列問題：

已知：①“浸出液”中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3+等

②Ksp［Co(OH)2］=6×10-15、Ksp［Co(OH)3］=1.6×10-44

(1)加“適量NaClO3”的作用是___，發(fā)生反應的離子方程式為___。

(2)“加Na2CO3調(diào)pH至a”會生成兩種沉淀，分別為___(填化學式)。

(3)操作Ⅰ的步驟包括___、___、減壓過濾。

(4)流程中“氧化”過程應先加入___(填“氨水”或“H2O2”)，需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高，原因是___。寫出“氧化”步驟發(fā)生反應的離子方程式：___，若無活性炭作催化劑，所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體，這體現(xiàn)了催化劑的___性。

【答案】將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 6Fe2+＋ClO＋6H+=6Fe3+＋Cl-＋3H2O Fe(OH)3和Al(OH)3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 氨水 氨水溫度過高會導致H2O2大量分解，降低產(chǎn)率 H2O2＋2Co2+＋2NH＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O 選擇性

【解析】

以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3：用鹽酸溶解廢料，得到Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液，加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，再加Na2CO3調(diào)pH，沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3，過濾，得到濾液，向含有Co2+的溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=2-3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl26H2O，再依次加入氨水和H2O2，發(fā)生反應：H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O，再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品，據(jù)此分析作答。

(1)加“適量NaClO3”的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，發(fā)生的離子反應為：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；

(2)根據(jù)分析，加Na2CO3調(diào)pH，沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3；

(3)為防止產(chǎn)品水解，故[Co(NH3)6]Cl3應在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾；

(4)若先加H2O2，將Co元素氧化到Co3+，后加氨水，會生成Co(OH)3，不利于產(chǎn)品的生成，故先加入氨水再加入H2O2，可防止Co(OH)3的生成，雙氧水受熱易分解，氨水溫度過高會導致H2O2大量分解，降低產(chǎn)率，因此需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高；“氧化”步驟發(fā)生反應的離子方程式：H2O2＋2Co2+＋2NH＋10NH3·H2O+6Cl-=2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O；若無活性炭作催化劑，所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體，這體現(xiàn)了催化劑的選擇性。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某同學用下列裝置檢驗Cl2的性質(zhì)。

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

（1）I圖中退色的是______（填“a”或“b”），I圖燒杯中發(fā)生反應的離子方程式是______。

（2）Ⅱ圖中的現(xiàn)象是_________。

（3）將銅絲換成鐵絲，做Ⅱ實驗，結(jié)果也能點燃，你認為鐵絲也能點燃的理由是_______（填選項字母）。

A Fe與Cu都是金屬元素 B Fe的熔點比Cu高

C Fe的密度比Cu小 D Fe的性質(zhì)比Cu活潑

（4）將Ⅲ裝置放置在光亮的地方（日光沒有直接照射），一會兒后，量筒內(nèi)黃綠色氣體顏色變淺，量筒內(nèi)液面上升等。（混合氣中氫氣含量為60%），己知：氫氣含量超過52.8%，光照不會發(fā)生爆炸）

①量筒中液面上升的原因是_________。

②水槽用飽和食鹽水而不用水的原因是_________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組為了測定某品牌鋁合金中鋁的含量，現(xiàn)設(shè)計了如下實驗：

已知：該鋁合金的主要成分為Al2O3、MgO、CuO、SiO2。

請回答下列問題：

（1）固體A的成分是_______；

（2）生成固體B的化學方程式為_____；步驟③中生成沉淀的離子方程式為_____；

（3）檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的實驗操作為______；

（4）該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)是______；（用a、b表示）

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】NaCl溶液中混有Na2SO4、CaCl2溶液和淀粉膠體，選擇適當?shù)脑噭┖头椒◤闹刑峒兂?/span>NaCl晶體。相應的實驗過程如圖：

(1)操作①的名稱是___________

(2)試劑①的化學式是____________ 判斷試劑①已過量的方法是：________________________

(3)加入試劑②發(fā)生的離子方程式是____________________________________。

(4)操作④的名稱是：_____________

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有部分前36號元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表

元素編號

元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

R

基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子

S

單質(zhì)能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性

T

基態(tài)原子3d軌道上有1個電子

X

　　　

（1）R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是________________________________________________________。

（2）S元素的化合價是否有正價？__________，原因是__________________________________，最外層電子排布式為________________________。

（3）T元素的原子N能層上電子數(shù)為__________，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。

（4）X的核外電子排布圖違背了__________。用X單質(zhì)、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：____________________________________________________________________。

【答案】 氮原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定 否 F的電負性最大，只能得電子 2s22p5 2 能量最低原理 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光的形式釋放能量

【解析】試題分析：R元素的基態(tài)原子最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，R是N元素；S元素的單質(zhì)能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性，S是F元素；T元素的基態(tài)原子3d軌道上有1個電子，T是21號元素Sc； X元素的原子核外有12個電子，X是Mg元素。

解析：根據(jù)以上分析，（1）R是N元素，氮原子2p軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定,所以第一電離能要大于其同周期相鄰的O元素。

（2）元素F的電負性最大，只能得電子，所以F元素沒有正價；F元素的最外層電子排布式為2s22p5。

（3）Sc原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2，所以N能層上電子數(shù)為2，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。（4）根據(jù)能量最低原理，Mg原子最外層2個電子應排布在3s軌道上，所以核外電子排布圖違背了能量最低原理。電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光的形式釋放能量，所以燃放焰火時，焰火發(fā)出五顏六色的光。

【題型】綜合題
【結(jié)束】
20

【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：

元素編號

元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

T

單質(zhì)能與水劇烈反應，所得溶液呈弱酸性

X

L層p電子數(shù)比s電子數(shù)多2個

Y

第三周期元素的簡單離子中半徑最小

Z

L層有三個未成對電子

（1）寫出元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖__________。

（2）寫出Y元素最高價氧化物的水化物分別與HCl、NaOH溶液反應的離子方程式_______________________、_________________________。

（3）寫出Z與Y的電子排布式______________、________________。

（4）元素T與氯元素相比，非金屬性較強的是__________(用元素符號表示)，下列表述中能證明這一事實的是__________。

A．氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性

B．單質(zhì)分子中的鍵能

C．兩元素的電負性

D．含氧酸的酸性

E．氫化物中X—H鍵的鍵長(X代表T和Cl兩種元素)

F．兩單質(zhì)在自然界中的存在形式

（5）探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中化學性質(zhì)明顯不同于其他三種單質(zhì)的是__________(填元素符號)，理由是________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列物質(zhì)一定屬于同系物的是（ ）

① ② ③ ④C2H4 ⑤CH2=CH—CH=CH2 ⑥C3H6 ⑦ ⑧

A.④和⑥B.①、②和③C.④、⑥和⑧D.⑤和⑦

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3，其化學方程式為：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。為檢驗FeSO4高溫分解的產(chǎn)物，進行如下實驗：

①取少量FeSO4高溫分解得到的固體，加一定量稀鹽酸溶解，向該溶液中加入適量的KSCN溶液，觀察溶液顏色的變化以檢驗Fe3＋是否存在。

②將FeSO4高溫分解產(chǎn)生的氣體通入如圖所示的裝置中，以檢驗產(chǎn)生的氣體中是否含有SO2、SO3。

請回答下列問題：

（1）寫出KSCN溶液與Fe3＋反應的離子方程式：____。

（2）操作②中觀察到的現(xiàn)象和結(jié)論是____；_____。

（3）操作②中最后要將通過品紅溶液的氣體通入NaOH溶液中的原因是___，有關(guān)反應的離子方程式____。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】2017年，中外科學家團隊共同合成T-碳。T-碳的結(jié)構(gòu)是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)，如圖。下列說法錯誤的是（　 �。�

A.每個T-碳晶胞中含32個碳原子

B.T-碳中碳與碳的最小夾角為109.5。

C.T-碳屬于原子晶體

D.如圖是T-碳晶胞的俯視圖

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】多年來，儲氫材料、光催化劑與硼酸鹽材料的研究一直是材料領(lǐng)域的熱點研究方向。回答下列問題：

一種Ru絡合物與g-C3N4符合光催化劑將CO2還原為HCOOH的原理如圖。

(1)Ru絡合物中第二周期元素的第一電離能由大到小的順序為___，Ru絡合物含有的片段和中都存在大π鍵，氮原子的雜化方式為___，氮原子配位能力更強的是___（填結(jié)構(gòu)簡式）

(2)基態(tài)碳原子的價電子排布圖為___，HCOOH的沸點比CO2高的原因是___。

(3)2019年8月13日中國科學家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2，[B(OH)4]-中B的價層電子對數(shù)為____，[Sn(OH)6]2-中，Sn與O之間的化學鍵不可能是___。

a.π鍵 b.σ鍵 c.配位鍵 d.極性鍵

(4)鑭鎳合金是較好的儲氫材料。儲氫后所得晶體的化學式為LaNi5H6，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X、Y、Z表示儲氫后的三種微粒，則圖中Z表示的微粒為___(填化學式)。若原子分數(shù)坐標A為（0，0，0），則B（Y）的原子分數(shù)坐標為___，已知LaNi5H6摩爾質(zhì)量為499g·mol-1，晶體密度為g·cm-3，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞參數(shù)為a=___pm（用代數(shù)式表示）。

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