Question

【题目】钴、镍与铁是同族元素，主要化合价均为+2、+3价，它们的单质及化合物的性质有很多相似之处。试回答下列问题:

(1)氯化铁溶液呈__________ (填“酸”“中”或“碱”)性，原因是___________ (用离子方程式表示)。

(2)将Co3O4与浓盐酸混合，可生成黄绿色气体。写出该反应的化学方程式: ________。

(3)Co2+和Fe3+均可与KSCN溶液发生相似的反应，向CoCl2溶液中加入KSCN溶液，生成某种蓝色离子，该离子中钴元素的质量分数约为20%。则该离子的化学式为___________。

(4)为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如下实验装置。

丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________(填元素符号)若起始时装置丙中有1L1.5mol·L1氯化钠溶液，一段时间后，a处收集到1.12LH2(标准状况)，忽略溶液体积的变化，装置丙中所有离子的浓度由大到小的顺序为___________。

Answer 1

【答案】 酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ Co3O4+8HCl=Cl2↑+3CoCl2+4H2O [Co(SCN)4]2- Fe>Co>Cu C(Na+)>C(Cl-)>C(ClO-)>C(OH-)>C(H+)

【解析】（1）铁离子水解，氯化铁溶液呈酸性，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+；（2）将Co3O4与浓盐酸混合，可生成黄绿色气体，该气体是氯气，说明浓盐酸被氧化，所以该反应的化学方程式为Co3O4+8HCl=Cl2↑+3CoCl2+4H2O。（3）该离子中钴元素的质量分数约为20%，则钴离子和SCN－的个数之比是，因此该离子的化学式为【Co(SCN)4】2－。（4）丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，说明Co电极是正极，氢离子放电产生氢气，金属性是Fe>Co；丙装置中X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，氢离子放电，所以Co电极是负极，则金属性Co>Cu，由此可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是Fe>Co>Cu；产生氢气是0.05mol，根据电解氯化钠的方程式可知生成氢氧化钠是0.1mol，与氯气反应生成次氯酸钠是0.05mol，电解后氯化钠过量，则装置丙中所有离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。