18.鈷(
27Co)的常見化合價有+2、+3等,均容易形成相應(yīng)配離子,如[Co(NH
3)
6]
2+、[Co(NH
3)
6]
3+。[Co(NH
3)
6]
2+,脫除煙氣中NO的機(jī)理如圖:
Ⅰ.活化氧氣:[Co(NH
3)
6]
2+在氨水中與氧氣作用生成具有強(qiáng)氧化性的微粒X(其中Co的化合價為+3),X的結(jié)構(gòu)如圖所示。
(1)用“□”標(biāo)識出X中體現(xiàn)強(qiáng)氧化性的基團(tuán):
。
Ⅱ.配位[Co(NH
3)
6]
2+較鈷的其它配位離子易吸收NO生成[Co(NH
3)
5NO]
2+,將NO由氣相轉(zhuǎn)入液相。溶液的pH對NO的配位脫除率的影響如圖所示。
(2)圖中pH=9.75時,NO脫除率較低,其原因可能是
。
Ⅲ.氧化吸收:[Co(NH
3)
5NO]
2+被X氧化為[Co(NH
3)
5NO
2]
2+,[Co(NH
3)
5NO
2]
2+在氨水中生成硝酸銨和亞硝酸銨,達(dá)到脫除NO的效果。
(3)用活性炭作催化劑、水作還原劑可實現(xiàn)[Co(NH
3)
6]
2+的再生,維持溶液脫除NO的能力,可能機(jī)理如圖所示。
已知:活性炭表面既有大量的酸性基團(tuán),又有大量的堿性基團(tuán)。溶液的pH對活性炭表面所帶電荷有影響。pH>6.5時帶負(fù)電荷,pH越高,表面所帶負(fù)電荷越多;pH<3.5時帶正電荷,pH越低,表面所帶正電荷越多。
①由步驟(ii)可知活性炭表面有大量的
(填“酸性”或“堿性”)基團(tuán)。
②寫出步驟(iii)的離子反應(yīng)方程式:
。
(4)一定溫度下,pH對再生反應(yīng)的影響如圖所示。
①當(dāng)pH<3.5時,[Co(NH
3)
6]
3+的轉(zhuǎn)化率隨pH的減小而降低的原因是
。當(dāng)pH>6.5時,[Co(NH
3)
6]
3+的轉(zhuǎn)化率隨pH的增大而降低的原因是
。
(5)一定pH下,反應(yīng)相同時間,[Co(NH
3)
6]
3+的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大,可能的原因是
。(至少答出2點)