Question

Co₂O₃常用于作氧化剂，在生产中有重要应用。

（1）一定条件下，0.996gCo₂O₃与15.00mL0.1mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液恰好完全反应，生成Co²⁺和一种含硫物质，该含硫物质中硫元素的化合价是___。

（2）Co₂O₃、PbO₂、KMnO₄均可与浓盐酸反应生成Cl₂，同时分别生成Co²⁺、Pb²⁺和Mn²⁺。若生成等物质的量的Cl₂，所需Co₂O₃、PbO₂和KMnO₄的物质的量之比为___。

（3）为测定某Co₂O₃样品中Co₂O₃的纯度（杂质不参与反应），现进行如下实验：

步骤1：称取样品2.000g于锥形瓶中，加入足量硫酸和50mL0.5000mol·L^-1FeSO₄溶液充分反应。

步骤2：向步骤1所得溶液中逐滴滴加0.0500mol·L^-1KMnO₄标准溶液至终点，消耗KMnO₄标准溶液的体积为20.00mL。

已知步骤1、2中所涉及物质的转化分别为：Co³⁺Co²⁺、MnOMn²⁺

通过计算确定Co₂O₃样品中Co₂O₃的质量分数___(写出计算过程)。

Answer

+6 5：5：2 83%

【解析】

(1)~(2)均体现Co2O3的氧化性，可通过得失电子数守恒求解；

(3) 可实验中加入的亚铁离子和Co2O3与KMnO4分别发生氧化还原反应，按消耗的0.0500mol·L-1KMnO4标准溶液的体积，计算出和它反应的亚铁离子的量，则另一部分亚铁离子被Co2O3氧化，按关系式即可计算出某Co2O3样品中Co2O3的纯度，据此回答；

(1)一定条件下，0.996gCo2O3的物质的量为=0.006mol，则反应中Co2O3得到电子为0.006mol×2=0.012mol ，则15.00mL0.1mol·L-1的Na2S2O3溶液失去的电子为0.012mol ，1mol硫原子失去的电子为 =4mol，则硫元素化合价升4价，所得产物中含硫物质中硫元素的化合价是+6；

答案为：+6；

(2)Co2O3、PbO2、KMnO4均可与浓盐酸反应生成Cl2，同时分别生成Co2+、Pb2+和Mn2+。则反应关系式分别为： 、和，因为生成等物质的量的Cl2，假设得5mol Cl2，则三个反应中转移电子10mol，所需Co2O3、PbO2和KMnO4的物质的量分别为5mol、5mol和2mol，则Co2O3、PbO2和KMnO4的物质的量之比为5：5：2；

答案为：5：5：2；

（3）测定某Co2O3样品中Co2O3的纯度的实验中：步骤1： 2.000g样品在足量硫酸中溶解并和50mL0.5000mol·L-1FeSO4溶液充分反应，Co3+把亚铁离子氧化后亚铁离子还有剩余，步骤2中，多余的亚铁离子被20.00mL 0.0500mol·L-1KMnO4标准溶液反应完全，则

，得x=0.00500mol ， ，则=0.0100mol，=0.0100mol×166g/mol=1.66g，则Co2O3样品中Co2O3的纯度= =83%；

答案为：83%。