鈷的化合物用途廣泛,可用于指示劑和催化劑制備。
(1)水楊醛亞胺的鈷配合物可吸收O2形成氧載體,用于燃料油的氧化脫硫。
制備過(guò)程:
向燒瓶中加入水楊醛亞胺(A)、無(wú)水乙醇,水浴加熱條件下迅速加入醋酸鈷溶液。生成的沉淀冷卻至室溫后,抽濾,重結(jié)晶,干燥,得到水楊醛亞胺的鈷配合物(B)。
?
①配合物B中的配位原子是
N、O
N、O
。
②可供選擇的實(shí)驗(yàn)裝置如圖-1所示,應(yīng)選 Ⅰ
Ⅰ
(填序號(hào))裝置,理由有 裝置Ⅰ與外界氣壓相同且有冷凝回流作用,裝置Ⅱ密閉體系不利于實(shí)驗(yàn)安全
裝置Ⅰ與外界氣壓相同且有冷凝回流作用,裝置Ⅱ密閉體系不利于實(shí)驗(yàn)安全
。
③為避免反應(yīng)過(guò)程中生成的鈷配合物(B)吸收O2,可采用的方法為 向裝置中通入一定量N2(排出裝置中的空氣)、干燥過(guò)程中保持真空等
向裝置中通入一定量N2(排出裝置中的空氣)、干燥過(guò)程中保持真空等
。
?
(2)鈷有多種氧化物,其中Co3O4可用作電極,若選用KOH電解質(zhì)溶液,通電時(shí)可轉(zhuǎn)化為CoOOH(難溶于水),其電極反應(yīng)式為 。
(3)①以CoCl2溶液為原料,加入NH4HCO3和氨水,控制溫度為50~60℃制備CoCO3,其反應(yīng)的離子方程式為 。
②以尿素為原料也可獲得CoCO3并制備Co3O4。
已知:尿素水溶液呈弱堿性,在70℃以上能緩慢水解產(chǎn)生;在pH為1~3時(shí)水解速率對(duì)生成CoCO3沉淀較為適宜;CoCO3在空氣中加熱,反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的影響如圖-2所示。設(shè)計(jì)以CoCl2溶液制備Co3O4的實(shí)驗(yàn)方案:
取一定體積的CoCl2溶液,邊攪拌邊加入一定質(zhì)量的尿素,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1~3左右,水浴加熱控制溫度在70℃以上,靜置反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻過(guò)濾,所得沉淀用蒸餾水洗滌2~3次,在空氣中加熱控制溫度在400℃左右,至固體質(zhì)量不再變化(最后一步,溫度只要控制在200℃以上,550℃以下均可)
邊攪拌邊加入一定質(zhì)量的尿素,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1~3左右,水浴加熱控制溫度在70℃以上,靜置反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻過(guò)濾,所得沉淀用蒸餾水洗滌2~3次,在空氣中加熱控制溫度在400℃左右,至固體質(zhì)量不再變化(最后一步,溫度只要控制在200℃以上,550℃以下均可)
。(須使用的原料及試劑:尿素、鹽酸、蒸餾水)【答案】N、O;Ⅰ;裝置Ⅰ與外界氣壓相同且有冷凝回流作用,裝置Ⅱ密閉體系不利于實(shí)驗(yàn)安全;向裝置中通入一定量N
2(排出裝置中的空氣)、干燥過(guò)程中保持真空等;
;
;邊攪拌邊加入一定質(zhì)量的尿素,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至1~3左右,水浴加熱控制溫度在70℃以上,靜置反應(yīng)一段時(shí)間,冷卻過(guò)濾,所得沉淀用蒸餾水洗滌2~3次,在空氣中加熱控制溫度在400℃左右,至固體質(zhì)量不再變化(最后一步,溫度只要控制在200℃以上,550℃以下均可)