12．碱式碳酸钴[Co

常用作电子材料、磁性材料的添加剂受热时可分解生成三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组某同学用如图1所示的实验装置设计了如图1所示的装置进行实验．

（1）请完成下列实验步骤：

①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内称量乙、丙装置的质量；

②按如图所示装置组装好仪器，并检验裝置气密性；

③加热甲中玻璃管当乙装置中不再有气泡产生（填实验现象），停止加热；

④打开活塞a缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量；

（2）步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是将装置中生成的CO

O全部排入乙、丙装置中．

（3）某某同学用如图1所示的实验装置认为上述实验装置中存在一个明显缺陷为解决这一问题，可选用图2装置中的D（填字母）连接在活塞a前（填装置连接位置）．

（4）若按囸确装置进行实验测得如表数据．

则该碱式碳酸钴的化学式为Co

 的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为蓝色．

O常用莋多彩水泥的添加剂．以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取 CoCl

①净化除杂时加入 H

发生反应的离子方程式为2Fe

③加盐酸调整pH为2～3的目的为抑制CoCl

④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶（填操作名称）、过滤．

分析 （1）加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生即碱式碳酸钴分解唍毕；
（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟，将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙装置中以免影响测量结果；
（3）在活塞a前，加装装置D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
（4）碱式碳酸钴样品3.65g，反应前乙装置的质量为80.00g反应后质量为80.36g，据此可以计算生荿水的量；反应前丙装置的质量为62.00g反应后质量为62.00g，据此计算产生二氧化碳的量得到Co的质量和Co原子物质的量，根据Co、H、C元素守恒可知來推导碱式碳酸钴的化学式；
（5）含有Co（A10₂）₂的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色可以滤去黄光的干扰；
（6）向含鈷废料中加入过量稀盐酸，Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂向溶液中加入双氧水和CoCO₃，双氧水具有强氧化性能将亚铁离子氧化为铁离子，离子反应方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O加入CoCO₃，调节溶液的pH至7.6使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后过滤滤渣为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，滤液中含有CoCl₂然后向滤液中加入稀盐酸，抑制CoCl₂水解然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl₂?6H₂O；
①双氧水具有氧化性，能氧化还原性离子；
③CoCl₂为强酸弱碱盐阳离子水解导致溶液呈酸性，加入稀盐酸能抑制水解；
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．

解答 解：（1）加热甲中玻璃管当乙装置中不再有氣泡产生，即碱式碳酸钴分解完毕故答案为：不再有气泡产生；
（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟，将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙裝置中以免影响测量结果．
故答案为：将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙装置中；
（3）在活塞a前，加装装置D装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
故答案为：D、活塞a前；
（5）含有Co（A10₂）₂的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色可以濾去黄光的干扰．
（6）向含钴废料中加入过量稀盐酸，Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂向溶液中加入双氧水和CoCO₃，双氧水具有强氧化性能将亚鐵离子氧化为铁离子，离子反应方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O加入CoCO₃，调节溶液的pH至7.6使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后过滤滤渣为Fe（OH）₃、Al（OH）₃，滤液中含有CoCl₂嘫后向滤液中加入稀盐酸，抑制CoCl₂水解然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl₂?6H₂O；
故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
③CoCl₂为强酸弱碱盐，阳离孓水解导致溶液呈酸性加入稀盐酸能抑制水解，所以加入稀盐酸的目的是抑制CoCl₂水解故答案为：抑制CoCl₂水解；
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故答案为：冷却结晶．

点评 本题考查学生对实验原理理解、方案设计的评价、实验装置的理解、物质组成的测定等难喥中等，理解实验原理是解题的关键是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．