Question

Co(OH)₂在空氣中加熱時，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。 

鈷的有關性質如下：Co(OH)₂具有兩性。鈷的主要物理、化學參數與鐵、鎳接近，屬鐵族元素。
結合以上信息試回答下列問題：
(1)Co(OH)₂的制備是在CoCl₂溶液中加稍過量的氨水，不用NaOH溶液的原因是________________________________(用化學方程式表示)。制得的Co(OH)₂不宜在空氣中長期放置，會被空氣中的O₂氧化，化學方程式為_____________________________________________________。
(2)如圖，已知鈷的氫氧化物加熱至290 ℃時已完全脫水，則1000 ℃時，剩余固體的成分為________________________(填化學式)；在290～500 ℃范圍內，發生的反應的化學方程式為__________________________________________。
(3)已知常溫下，在0.10 mol·L^－1 CoCl₂溶液中加入氨水充分攪拌，有Co(OH)₂沉淀生成，當溶液的pH＝8時，c(Co^2＋)＝________mol·L^－1(K_sp[Co(OH)₂]＝1.6×10^－15)。常溫下反應Co^2＋＋2H₂O??Co(OH)₂＋2H^＋的平衡常數為
_______________________________。

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)類似于Al(OH)₃溶于NaOH，注意Co顯＋2價；鈷類似于鐵，可知Co(OH)₂在空氣中被氧化，類似于Fe(OH)₂被氧化。(2)由于Co有＋2、＋3價，原始為Co(OH)₂，相對分子質量為93；剩余固體若為CoO，則固體殘留率×100% ＝ 80.65%(C點)；剩余固體若為Co₂O₃，則固體殘留率為×100%＝89.25%(A點)，B點介于兩者之間，＋2價與＋3價均有，聯想Fe的氧化物，可能為Co₃O₄，此時固體殘留率為×100%＝86.38%(B點)。AB段發生反應是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。反應
Co^2＋＋2H₂O??Co(OH)₂＋2H^＋的平衡常數K＝
＝＝6.25×10^－14。