Question

【題目】碳酸鈷常用作電子材料、磁性材料的添加劑，受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。為了確定其組成，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取 3. 65 g 樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，稱量乙、丙裝置的質(zhì)量；

②按如圖所示裝置組裝好儀器，并檢驗(yàn)裝置氣密性；

③加熱甲中玻璃管，當(dāng)乙裝置中_______ （填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），停止加熱；

④打開活塞 a，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后，稱量乙、丙裝置的質(zhì)量；

⑤計(jì)算。

(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是___________________________________。

(3)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷，為解決這一問題，可選用下列裝置中的_______（填字母）連接在_______（填裝置連接位置）。

(4)若按正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得如下數(shù)據(jù)。

	乙裝置的質(zhì)量/g	丙裝置的質(zhì)量/g
加熱前	80.00	62.00
加熱后	80.36	62.88

則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為______________。

Answer 1

【答案】 ③中不再有氣泡產(chǎn)生 將裝置中產(chǎn)生的CO2 和H2O全部排入乙丙裝置中 D 活塞a前（或裝置甲前） Co3(OH)4(CO3)2

【解析】(1)③加熱甲中玻璃管，當(dāng)乙裝置中不再有氣泡產(chǎn)生，即堿式碳酸鈷分解完畢；
(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘，將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中，以免影響測量結(jié)果；
(3)在活塞a前，加裝裝置D，裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，故可選用下列裝置中的D，且連接在活塞a前(或裝置甲前)；
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g，反應(yīng)前乙裝置的質(zhì)量為80.00g，反應(yīng)后質(zhì)量為80.36g，故生成水的質(zhì)量為80.36g-80.00g=0.36g，物質(zhì)的量為=0.02mol；反應(yīng)前丙裝置的質(zhì)量為62.00g，反應(yīng)后質(zhì)量為62.88g，生成二氧化碳的質(zhì)量為62.88g-62.00g=0.88g，物質(zhì)的量為=0.02mol，故Co的質(zhì)量為3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g，故Co原子物質(zhì)的量為： =0.03mol，根據(jù)Co、H、C元素守恒可知，x：y：z=0.03mol：0.02mol×2：0.02mol=3：4：2，故堿式碳酸鈷的化學(xué)式為Co3(OH)4(CO3)2。