Question

Co(OH)₂在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。 

钴的有关性质如下：Co(OH)₂具有两性。钴的主要物理、化学参数与铁、镍接近，属铁族元素。
结合以上信息试回答下列问题：
(1)Co(OH)₂的制备是在CoCl₂溶液中加稍过量的氨水，不用NaOH溶液的原因是________________________________(用化学方程式表示)。制得的Co(OH)₂不宜在空气中长期放置，会被空气中的O₂氧化，化学方程式为_____________________________________________________。
(2)如图，已知钴的氢氧化物加热至290 ℃时已完全脱水，则1000 ℃时，剩余固体的成分为________________________(填化学式)；在290～500 ℃范围内，发生的反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)已知常温下，在0.10 mol·L^－1 CoCl₂溶液中加入氨水充分搅拌，有Co(OH)₂沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Co^2＋)＝________mol·L^－1(K_sp[Co(OH)₂]＝1.6×10^－15)。常温下反应Co^2＋＋2H₂O??Co(OH)₂＋2H^＋的平衡常数为
_______________________________。

Answer 1

　(1)Co(OH)₂＋2NaOH=Na₂CoO₂＋2H₂O
4Co(OH)₂＋O₂＋2H₂O=4Co(OH)₃
(2)CoO　6Co₂O₃4Co₃O₄＋O₂↑
(3)1.6×10^－3　6.25×10^－14

　(1)类似于Al(OH)₃溶于NaOH，注意Co显＋2价；钴类似于铁，可知Co(OH)₂在空气中被氧化，类似于Fe(OH)₂被氧化。(2)由于Co有＋2、＋3价，原始为Co(OH)₂，相对分子质量为93；剩余固体若为CoO，则固体残留率×100% ＝ 80.65%(C点)；剩余固体若为Co₂O₃，则固体残留率为×100%＝89.25%(A点)，B点介于两者之间，＋2价与＋3价均有，联想Fe的氧化物，可能为Co₃O₄，此时固体残留率为×100%＝86.38%(B点)。AB段发生反应是Co₂O₃生成Co₃O₄。(3) 由K_sp[Co(OH)₂]＝1.6×10^－15＝
c(Co^2＋)·c²(OH^－)＝c(Co^2＋)×(10^－6)²。得c(Co^2＋)＝1.6×10^－3 mol·L^－1。反应
Co^2＋＋2H₂O??Co(OH)₂＋2H^＋的平衡常数K＝
＝＝6.25×10^－14。