Question

20．有些晶體按比例帶有一定量的結(jié)晶水，帶有結(jié)晶水的晶體在一定溫度下會脫去結(jié)晶水．草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）在常溫下是一種無色透明晶體．草酸晶體受熱時(shí)分解的化學(xué)方程式為：
H₂C₂O₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑
某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用該信息以及所學(xué)的知識設(shè)計(jì)并開展實(shí)驗(yàn)，測定草酸晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)即x的數(shù)據(jù)．已知堿石灰是氧化鈣固體和氫氧化鈉固體的混合物，可以吸收水蒸氣和二氧化碳（圖中固定裝置已略去，裝置氣密性良好，裝置A、B中的試劑足量）．

Ⅰ．測量裝置A、B的質(zhì)量，連接裝置；
Ⅱ．取質(zhì)量為m的草酸晶體，加熱至完全分解，將產(chǎn)物全部通入以上裝置；Ⅲ．測量并
記錄裝置A增加的質(zhì)量為a，裝置B增加的質(zhì)量為b；Ⅳ．甲乙兩位同學(xué)分別利用裝置A、
B所得數(shù)據(jù)計(jì)算該草酸晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)即x的數(shù)據(jù)．
請回答下列問題：
（1）裝置A中盛放的液體是濃硫酸；裝置B的作用是吸收二氧化碳；該裝置還存在的不足之處沒有處理尾氣．
（2）乙同學(xué)對利用裝置B測量結(jié)果計(jì)算的可靠性進(jìn)行反思與評價(jià)，認(rèn)為反應(yīng)后裝置A中殘留的氣體會使自己的計(jì)算結(jié)果偏大（填“偏小”或“偏大”）．
（3）甲同學(xué)依據(jù)裝置A測量結(jié)果計(jì)算x為$\frac{5a-m}{m-a}$（用字母表示）．
（4）若甲同學(xué)將裝置A、B交換位置，可以通過裝置D的質(zhì)量變化來準(zhǔn)確測定草酸晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有吸水性，可以干燥某些氣體；
堿石灰能夠吸收二氧化碳?xì)怏w；
一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中會污染環(huán)境；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷；
（3）甲同學(xué)依據(jù)裝置A測量結(jié)果、反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷；
（4）若甲同學(xué)將裝置A、B交換位置，可以通過裝置D的質(zhì)量變化來準(zhǔn)確測定草酸晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)．

解答 解：（1）裝置A中盛放的液體是濃硫酸，用來吸收反應(yīng)生成的水蒸氣；
裝置B的作用是吸收二氧化碳；
該裝置還存在的不足之處沒有處理尾氣．
故填：濃硫酸；吸收二氧化碳；沒有處理尾氣．
（2）反應(yīng)后裝置A中殘留的二氧化碳會導(dǎo)致b的值偏小，從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大．
故填：偏大．
（3）根據(jù)題意有：H₂C₂O₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑，
                                 90+18x              18（x+1）
                                    m                       a
$\frac{90+18x}{m}$=$\frac{18（x+1）}{a}$，
x=$\frac{5a-m}{m-a}$，
故填：$\frac{5a-m}{m-a}$．
（4）若甲同學(xué)將裝置A、B交換位置，可以通過裝置D的質(zhì)量變化來準(zhǔn)確測定草酸晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)，這是因?yàn)橥ㄟ^D裝置質(zhì)量變化及其反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算一氧化碳質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算x的值．
故選：D．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．