Question

一道高中化学竞赛晶体推断题，求解答呀！急！！！截止周五晚啊！！

11．在NH4Cl水溶液中，用空气氧化碳酸钴(II)，可以得到有光泽红色的-氯化物A(Co: NH3:Cl为1:4:1)。在0℃下将固体A加入用HCl气体饱和的无水乙醇中，在室温下有气体迅速放出。将其振摇至不再有气体发生，得到蓝灰色固体B，B是一种混合物。将B过滤，用乙醇洗涤，然后用少量冷水洗涤。所得主要产物再经过一系列提纯步骤，产生紫色晶体C(化学式：CoCl3·4NH3·0.5H2O)。当C在浓盐酸中加热时，可以分离出一种绿色化合物D，经分析为CoCl3·4NH3·HCl·H2O。D可溶于冷水，加浓盐酸就沉淀出来。请回答下列问题：
(1) A～D分别代表何种化合物？请分别画出C与D中配离子的立体结构。
(2) 写出并配平所有的化学方程式。
(3) 试根据C与D中的配离子的立体结构判断它们的极性，并简要说明理由。
(4) 用少量冷水洗涤B的目的何在？浓盐酸在D的形成中起什么作用？
(5) C与D之间的转化属于一种什么类型的反应？
(6) 由题给条件和提示，说明你所推测的化学反应发生的依据（只要回答推测C和D）。提示：
a. 已知可被拆分的异构体形式是紫色的，并且在溶液中存在如下平衡
紫色-[CoCl2(en)2]Cl 　　在饱和HCl中蒸发
　水溶液在蒸气浴上浓缩 绿色-[CoCl2(en)2]Cl·HCl·2H2O b. 若用阳离子交换色谱柱吸附了适量固体B的水溶液，然后用合适的淋洗剂淋洗，可以观察到色谱柱上主要形成两条色带，先淋洗出的为少量绿色溶液，然后收集到较多的紫色溶液。

Answer 1

这是1999年全国决赛试题

(1)（4分）               

A: [Co(CO3)(NH3)4]Cl；(0.5分)     C中配离子的立体结构 D中配离子的立体结构(图在最下面)

B: C和D的混合物；(0.5分)              （1分）          （1分）

C: cis-[CoCl2(NH3)4]Cl•0.5H2O； (0.5分)

D: trans-[CoCl2(NH3)4]Cl•HCl•H2O；(0.5分 )  

(2) （3分）

  8NH4+ +  O2 + 2CoCO3 = 2[Co(CO3)(NH3)4]+ + 6H+ + H2O   (1分)

[Co(CO3)(NH3)4]Cl+2HCl cis-[CoCl2(NH3)4]Cl•0.5H2O(主产物)+CO2+ H2O      (1分)

cis-[CoCl2(NH3)4]Cl•0.5H2O+HCl + H2O trans-[CoCl2(NH3)4]Cl•HCl•H2O    (1分 )

(3) (2分) 由C与D中配离子的立体结构可知，由于前者中各个M—L键的极性不能相互抵消，C中相应的配离子具有极性(1分)；而在后者中各个M—L键的极性可相互抵消，D中相应的配离子没有极性(1分)

(4) (1分) 用少量冷水洗涤B是为了除去D (0.5分) 浓盐酸起沉淀剂的作用    (0.5分)

(5) (1分)    C与D之间的转化属于顺-反异构化反应       (1分) 

(6) (1分) 答案一：[CoCl2(en)2]+可被拆分的几何异构体形式应为顺式异构体(1分)，经类比推测未知紫色化合物C为顺式构型。

或答案二：由题给条件推测紫色化合物在一定温度和浓盐酸条件下容易转化为绿色化合物D(1分)   第(6)题只要写出一种答案即给分。

Answer 2

这个是大学的无机化学！
（1）A：[Co(CO3)(NH3)4]Cl B：cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O，trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2O C：CoCl3·4NH3·0.5H2O D：trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2O
（2）16NH4＋＋O2＋4CoCO3＝4[Co(CO3)(NH3)4]＋＋12H＋＋2H2O [Co(CO3)(NH3)4]Cl＋2HCl（乙醇）——cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O(主产物)＋CO2↑＋0.5H2O cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O＋HCl＋0.5H2O（浓盐酸中加热）——trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2O
（4）用少量冷水洗涤是为了除去C 浓盐酸起沉淀剂的作用
后面的自己做吧！

Answer 3

（1）A：[Co(CO3)(NH3)4]Cl B：cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O，trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2OC：CoCl3·4NH3·0.5H2O D：trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2O
（2）16NH4＋＋O2＋4CoCO3＝4[Co(CO3)(NH3)4]＋＋12H＋＋2H2O[Co(CO3)(NH3)4]Cl＋2HCl（乙醇）——cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O(主产物)＋CO2↑＋0.5H2O cis-[CoCl2(NH3)4]Cl·0.5H2O＋HCl＋0.5H2O（浓盐酸中加热）——trans-[CoCl2(NH3)4]Cl·HCl·H2O
（4）用少量冷水洗涤是为了除去C 浓盐酸起沉淀剂的作用

Answer 4

楼上那位好厉害！！