水楊醛亞胺的鈷配合物可吸收O2形成氧載體,用于燃料油的氧化脫硫。
(1)制備鈷配合物
向燒瓶中加入水楊醛亞胺(A)、無水乙醇,水浴加熱條件下迅速加入醋酸鈷溶液。生成的沉淀冷卻至寶溫后,抽濾,重結晶,干燥,得到水楊醛亞胺的鈷配合物(B)。
①基態(tài)Co2+核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d7(或[Ar]3d7)
1s22s22p63s23p63d7(或[Ar]3d7)
。配合物B中的配位原子是 N、O
N、O
。
②可供選擇的實驗裝置如圖所示,應選 I
I
(填序號)用于制備,理由有 裝置I與外界氣壓相同且具有冷凝回流的作用,裝置II為封閉體系
裝置I與外界氣壓相同且具有冷凝回流的作用,裝置II為封閉體系
。
③為避免反應過程中生成的鈷配合物(B)吸收O2,可采用的方法為 提前向裝置內通入一定量的氮氣,排除空氣
提前向裝置內通入一定量的氮氣,排除空氣
。
(2)制備醋酸鈷溶液
利用廢鈷鎳電池的金屬電極芯(主要成分Co、Ni,還含少量Fe)可生產醋酸鈷溶液。已知:Co3+可將H2O2氧化;Ni3+氧化性i強,在水溶液中不存在;在實驗條件下,部分陽離子沉淀時溶液pH如表。
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Co(OH)3 |
Ni(OH)2 |
開始沉淀 |
2.2 |
7.4 |
7.6 |
0.1 |
7.6 |
完全沉淀 |
3.2 |
8.9 |
9.2 |
1.1 |
9.2 |
①酸性溶液中加入NaClO可將Co
2+氧化Co(OH)
3,其離子方程式為
2Co2++ClO-+5H2O=Cl-+2Co(OH)3↓+4H+
2Co2++ClO-+5H2O=Cl-+2Co(OH)3↓+4H+
。
②請補充完整實驗方案:取一定量已粉碎的電極芯,加入稀H
2SO
4充分溶解后過濾,所得濾液中含Co
2+、Ni
2+、Fe
2+,
向濾液中加入足量的過氧化氫溶液,充分反應后加入氫氧化鈉溶液調節(jié)pH大于3.2,過濾,濾液中加入足量次氯酸鈉乳牙,再次用氫氧化鈉調節(jié)1.1≤pH<7.6,過濾,向沉淀中加入稀硫酸和過氧化氫至完全溶解
向濾液中加入足量的過氧化氫溶液,充分反應后加入氫氧化鈉溶液調節(jié)pH大于3.2,過濾,濾液中加入足量次氯酸鈉乳牙,再次用氫氧化鈉調節(jié)1.1≤pH<7.6,過濾,向沉淀中加入稀硫酸和過氧化氫至完全溶解
,加入10%Na
2CO
3溶液生成CoCO
3沉淀,用CH
3COOH溶解得到醋酸鈷溶液(實驗中須使用的試劑:NaClO溶液、稀H
2SO
4、H
2O
2溶液、NaOH溶液)。