Question

（12分）Co₂(OH)₂CO₃和Co(CH₃COO)_2·nH₂O均是生产高比能锂电池正极材料的前驱体。

（1）这两种钴的化合物中钴的化合价为      。

（2）Co₂(OH)₂CO₃在空气中充分加热生成四氧化三钴，该反应的化学方程式为     。

（3）为确定Co(CH₃COO)₂·nH₂O中的n值及其热分解过程，取一定量的样品在氮气氛围中加热，样品的固体残留率（）随温度的变化如下图所示（样品在300℃前失去结晶水，图中A、B、C、D各处固体均为纯净物，其中C、D为氧化物）。

①Co(CH₃COO)_2·nH₂O晶体中n=   (填自然数)。

②A→B点反应释放的气体为纯净物（由两种元素组成），该气体的结构简式为    。

③B→C点反应释放CO、CO₂两种气体，n(CO)∶n(CO₂)=   。

④D点残留固体的化学式为     。（列出上述计算过程）

Answer

（1）+2 (2分)；（2）3Co2(OH)2CO3 + O2 2Co3O4 +3CO2 +3H2O (2分)

（3）①4 ② CH3CH3 ③2∶1 ④CoO(共8分，每空2分)

【解析】

试题分析：（1）根据化合物中正负化合价的代数和是0 的原则可知：在这两种钴的化合物中钴的化合价为+2价；（2）Co2(OH)2CO3在空气中充分加热生成四氧化三钴，根据电子守恒及元素的原子守恒可得该反应的化学方程式为3Co2(OH)2CO3 + O22Co3O4+3CO2 +3H2O；（3）在晶体中Co(CH3COO)2·nH2O结晶水与固体残留物的质量成正比，18n:(177+18n)=(100－71.08):100,解得n=4；故原化合物为Co(CH3COO)2·4H2O，其相对分子质量为249； ② MrB = 147,减少的物质相对分子质量为177－147=30，因是纯净物该气体只能为乙烷，结构简式是CH3CH3;B处的剩余固体为CoC2O4；③ Mrc= 80.33，故为Co3O4，3CoC2O4 Co3O4+4CO↑+ 2CO2↑，故n(CO)∶n(CO2)=2∶1; ④ MrD=75 ,故为氧化钴，化学式是CoO。

考点：考查物质的分解产物、得到的固体化学式的确定的知识。