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  • 1. (2022·西城模拟) 在处理NO废气的过程中,催化剂[Co(NH3)6]2+会逐渐失活变为[Co(NH3)6]3+。某小组为解决这一问题,实验研究 之间的相互转化。

    资料:i.Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44

    ii.Co2++6NH3 [Co(NH3)6]2+K1=1.3×105

    Co3++6NH3 [Co(NH3)6]3+K2=2×1035

    iii.[Co(NH3)6]2+和[Co(NH3)6]3+在酸性条件下均能生成NH

    1. (1) 探究 的还原性

      实验I.粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置,无明显变化。

      实验II.向0.1mol/LCoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液,无明显变化。

      实验III.按如图装置进行实验,观察到电压表指针偏转。

      ①甲同学根据实验III得出结论:Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。

      乙同学补充实验IV,(补全实验操作及现象),否定了该观点。

      ②探究碱性条件下 的还原性,进行实验。

      ii中反应的化学方程式是

      ③根据氧化还原反应规律解释:还原性Co(OH)2>Co2+:Co2+-e-=Co3+在碱性条件下,OH-与Co2+、Co3+反应,使c(Co2+)和c(Co3+)均降低,但降低的程度更大,还原剂的还原性增强。

    2. (2) 探究 的氧化性

      ①根据实验III和IV推测氧化性:Co3+>Cl2 , 设计实验证明:向V中得到的棕褐色沉淀中,(补全实验操作及现象),反应的离子方程式是

      ②向V中得到的棕褐色沉淀中滴加H2SO4溶液,加入催化剂,产生无色气泡,该气体是

    3. (3) 催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生

      ①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因:

      ②根据以上实验,设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生:

      示例:Co CoCl2 Co(OH)2

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