Question

【題目】Co2O3常用于作氧化劑，在生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。

（1）一定條件下，0.996gCo2O3與15.00mL0.1mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好完全反應(yīng)，生成Co2+和一種含硫物質(zhì)，該含硫物質(zhì)中硫元素的化合價是___。

（2）Co2O3、PbO2、KMnO4均可與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，同時分別生成Co2+、Pb2+和Mn2+。若生成等物質(zhì)的量的Cl2，所需Co2O3、PbO2和KMnO4的物質(zhì)的量之比為___。

（3）為測定某Co2O3樣品中Co2O3的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），現(xiàn)進行如下實驗：

步驟1：稱取樣品2.000g于錐形瓶中，加入足量硫酸和50mL0.5000mol·L-1FeSO4溶液充分反應(yīng)。

步驟2：向步驟1所得溶液中逐滴滴加0.0500mol·L-1KMnO4標準溶液至終點，消耗KMnO4標準溶液的體積為20.00mL。

已知步驟1、2中所涉及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化分別為：Co3+Co2+、MnOMn2+

通過計算確定Co2O3樣品中Co2O3的質(zhì)量分數(shù)___(寫出計算過程)。

Answer 1

【答案】+6 5：5：2 83%

【解析】

(1)~(2)均體現(xiàn)Co2O3的氧化性，可通過得失電子數(shù)守恒求解；

(3) 可實驗中加入的亞鐵離子和Co2O3與KMnO4分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，按消耗的0.0500mol·L-1KMnO4標準溶液的體積，計算出和它反應(yīng)的亞鐵離子的量，則另一部分亞鐵離子被Co2O3氧化，按關(guān)系式即可計算出某Co2O3樣品中Co2O3的純度，據(jù)此回答；

(1)一定條件下，0.996gCo2O3的物質(zhì)的量為=0.006mol，則反應(yīng)中Co2O3得到電子為0.006mol×2=0.012mol ，則15.00mL0.1mol·L-1的Na2S2O3溶液失去的電子為0.012mol ，1mol硫原子失去的電子為 =4mol，則硫元素化合價升4價，所得產(chǎn)物中含硫物質(zhì)中硫元素的化合價是+6；

答案為：+6；

(2)Co2O3、PbO2、KMnO4均可與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，同時分別生成Co2+、Pb2+和Mn2+。則反應(yīng)關(guān)系式分別為： 、和，因為生成等物質(zhì)的量的Cl2，假設(shè)得5mol Cl2，則三個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子10mol，所需Co2O3、PbO2和KMnO4的物質(zhì)的量分別為5mol、5mol和2mol，則Co2O3、PbO2和KMnO4的物質(zhì)的量之比為5：5：2；

答案為：5：5：2；

（3）測定某Co2O3樣品中Co2O3的純度的實驗中：步驟1： 2.000g樣品在足量硫酸中溶解并和50mL0.5000mol·L-1FeSO4溶液充分反應(yīng)，Co3+把亞鐵離子氧化后亞鐵離子還有剩余，步驟2中，多余的亞鐵離子被20.00mL 0.0500mol·L-1KMnO4標準溶液反應(yīng)完全，則

，得x=0.00500mol ， ，則=0.0100mol，=0.0100mol×166g/mol=1.66g，則Co2O3樣品中Co2O3的純度= =83%；

答案為：83%。