Question

16．Ⅰ．將1.76gHIO₃固體樣品放在熱重分析儀中進行熱重分析，測得其熱重分析曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如圖所示：

（1）110℃和200℃均為樣品的脫水過程，試確定200℃時是否脫水完全：是（填“是”或“否”），判斷的理由是2HIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$I₂O₅+H₂O
2×176 18
1.76g x
x=0.09g
圖象可知200°C時固體質(zhì)量減少1.76g-1.67g=0.09g，說明此時已全部失水（要求寫出計算過程）．
（2）300℃發(fā)生反應的化學方程式為2I₂O₅$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2I₂↑+5O₂↑．
Ⅱ．I₂O₅為白色固體，易吸水，與CO反應的化學方程式為I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，某化學課外話動小組設計實驗用I₂O₅測定空氣中CO的含量．可供選擇的實驗裝置如圖：

實驗步驟如下：
①連接裝置，檢查氣密性，裝入藥品；
②通入含CO的空氣一段時間，觀察現(xiàn)象；
③停止通入空氣．測定C內(nèi)沉淀質(zhì)量．
回答下列問題：
（3）裝置正確的連接順序為cdabghfe（用導管接口字母表示）．
（4）B中NaOH溶液的作用為吸收通入空氣中的二氧化碳氣體．
（5）D中的現(xiàn)象為D中固體部分變?yōu)樽虾谏��?br />（6）實驗中通入空氣的速率為V₀mL/min，測得在0-tmin內(nèi)C裝置中生成沉淀質(zhì)量為mg，假設I₂O₅足量且與CO充分反應，此條件下的氣體摩爾體積為VmL/mol，計算空氣中CO的體積分數(shù)為$\frac{1000m{V}_{m}}{197{V}_{0}t}$×100%．某同學認為上述方法存在誤差，他的理由可能為生成的二氧化碳沒有完全被氫氧化鋇溶液吸收．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據(jù)1.76gHIO₃全部失水時剩余固體質(zhì)量，結(jié)合圖象中固體變化和溫度變化分析判斷；
（2）200°C-300°C是I₂O₅分解后無固體剩余，則分解產(chǎn)物為I₂和O₂；
Ⅱ．（3）I₂O₅為白色固體，易吸水，與CO反應的化學方程式為I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，用I₂O₅測定空氣中CO的含量，需要依據(jù)此反應生成產(chǎn)物出現(xiàn)的現(xiàn)象和質(zhì)量變化，計算一氧化碳的含量，所以空氣先通過裝置B中氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，防止干擾測定含量，I₂O₅為白色固體，易吸水，所以再通過裝置A中的濃硫酸干燥氣體，通入裝置D和）I₂O₅反應，生成的二氧化碳可以利用裝置C吸收氣體二氧化碳前后的質(zhì)量變化計算；
（4）裝置B中氫氧化鈉是除去空氣中的二氧化碳；
（5）分析可知，裝置D中發(fā)生反應I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，生成紫黑色固體碘單質(zhì)；
（6）測得在0-tmin內(nèi)C裝置中生成沉淀質(zhì)量為mg為BaCO₃，是一氧化碳和I₂O₅反應生成的二氧化碳，物質(zhì)的量n（BaCO₃）=n（CO₂）=n（CO）=$\frac{mg}{197g/mol}$=$\frac{m}{197}$mol，空氣的體積為V₀mL/min×tmin=V₀tml=V₀t×10^-3L，n（空氣）=$\frac{{V}_{0}t×1{0}^{-3}L}{{V}_{m}L/mol}$=$\frac{{V}_{0}t×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}$mol，計算得到空氣中CO的體積分數(shù)，某同學認為上述方法存在誤差的原因可能是生成的二氧化碳未被氫氧化鋇溶液全部吸收；

解答 解：Ⅰ．（1）2HIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$I₂O₅+H₂O
        2×176        18
        1.76g          x
x=0.09g
圖象可知200°C時固體質(zhì)量減少1.76g-1.67g=0.09g，說明此時已全部失水，
故答案為：是；2HIO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$I₂O₅+H₂O
             2×176        18
              1.76g        x
x=0.09g
圖象可知200°C時固體質(zhì)量減少1.76g-1.67g=0.09g，說明此時已全部失水；
（2）圖象分析可知，依據(jù)（1）減少可知200°C-300°C是I₂O₅分解后無固體剩余，則分解產(chǎn)物為I₂和O₂，反應的化學方程式為：2I₂O₅$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2I₂↑+5O₂↑，
故答案為：2I₂O₅$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2I₂↑+5O₂↑；
Ⅱ．（3）I₂O₅為白色固體，易吸水，與CO反應的化學方程式為I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，用I₂O₅測定空氣中CO的含量，需要依據(jù)此反應生成產(chǎn)物出現(xiàn)的現(xiàn)象和質(zhì)量變化，計算一氧化碳的含量，所以空氣先通過裝置B中氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，防止干擾測定含量，I₂O₅為白色固體，易吸水，所以再通過裝置A中的濃硫酸干燥氣體，通入裝置D和）I₂O₅反應，生成的二氧化碳可以利用裝置C吸收氣體二氧化碳前后的質(zhì)量變化計算，依據(jù)步驟可知裝置連接順序為：cdabghfe，
故答案為：cdabghfe；
（4）裝置B中氫氧化鈉是除去空氣中的二氧化碳，
故答案為：吸收通入空氣中的二氧化碳氣體；
（5）分析可知，裝置D中發(fā)生反應I₂O₅+5CO=I₂+5CO₂，生成紫黑色固體碘單質(zhì)，
故答案為：D中固體部分變?yōu)樽虾谏��?br />（6）測得在0-tmin內(nèi)C裝置中生成沉淀質(zhì)量為mg為BaCO₃，是一氧化碳和I₂O₅反應生成的二氧化碳，物質(zhì)的量n（BaCO₃）=n（CO₂）=n（CO）=$\frac{mg}{197g/mol}$=$\frac{m}{197}$mol，空氣的體積為V₀mL/min×tmin=V₀tml=V₀t×10^-3L，n（空氣）=$\frac{{V}_{0}t×1{0}^{-3}L}{{V}_{m}L/mol}$=$\frac{{V}_{0}t×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}$mol，
空氣中CO的體積分數(shù)=$\frac{\frac{m}{197}mol}{\frac{{V}_{0}t×1{0}^{-3}}{{V}_{m}}mol}$×100%=$\frac{1000m{V}_{m}}{197{V}_{0}t}$×100%，某同學認為上述方法存在誤差的原因可能是生成的二氧化碳未被氫氧化鋇溶液全部吸收，
故答案為：$\frac{1000m{V}_{m}}{197{V}_{0}t}$×100%；反應生成的二氧化碳沒有完全被氫氧化鋇溶液吸收；

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗探究方法和構(gòu)成分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)、實驗裝置連接和裝置中試劑作用的分析應用，題目難度中等．