Question

鈷（Co）的氧化物是一種重要的化工原料，工業(yè)上利用CoCO₃+O₂→Co_xOy+CO₂反應(yīng)來生產(chǎn)相應(yīng)的鈷的氧化物．實(shí)驗(yàn)室中可以用下列裝置來制取鈷的氧化物并測定其分子組成．

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br/>（1）寫出A裝置的大試管里發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______；
（2）E裝置的U形管里盛放的物質(zhì)是______；
A．P₂O₅　　B．無水CaCl₂　　C．堿石灰　　D．無水CuSO₄
（3）O₃的氧化性比O₂強(qiáng)．已知制得的O₂中含有少量的Cl₂和O₃，則B裝置中所盛放的物質(zhì)是______
A．NaOH溶液　　B．飽和NaHCO₃溶液　 C．飽和NaCI溶液　 D．KI溶液
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，若先撤去A裝置中的酒精燈，會(huì)引起______；
（5）在CoCO₃完全轉(zhuǎn)化為Co_xO_y后，若稱得E管增重4.40g，D管內(nèi)殘留物質(zhì)的質(zhì)量是8.30g，則生成Co_xO_y的化學(xué)式為______；
（6）此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)比較大的缺陷，如何完善______．

Answer 1

解：（1）在二氧化錳作催化劑，加入條件下，氯酸鉀分解生成氯化鉀、氧氣，反應(yīng)方程式為2KClO₃2KCl+3O₂↑．
故答案為：2KClO₃2KCl+3O₂↑．
（2）E裝置的U形管里盛放的物質(zhì)用于吸收裝置D生成的二氧化碳，A．P₂O₅、B．無水CaCl₂、D．無水CuSO₄不能吸收二氧化碳，C．堿石灰可以吸收二氧化碳，故裝置E中試劑為堿石灰．
故選：C．
（3）制得的O₂中含有少量的Cl₂和O₃，B裝置中所盛放的物質(zhì)用于吸收Cl₂，
A、NaOH溶液可以吸收氯氣，氧氣和臭氧不變，所以氯氣能除盡，故A符合；
B．飽和NaHCO₃溶液以吸收氯氣，但生成二氧化碳，影響二氧化碳質(zhì)量的測定，故B不符合；
C．飽和NaCI溶液不能吸收氯氣，故C錯(cuò)誤；
D．KI溶液吸收氯氣，所以氯氣能除盡，故D符合．
故選AD．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，若先撤去A裝置中的酒精燈，會(huì)導(dǎo)致裝置A中的壓強(qiáng)降低，容易發(fā)生倒吸．
故答案為：倒吸．
（5）E管增重4.40g是二氧化碳的質(zhì)量，物質(zhì)的量為=0.1mol，根據(jù)化學(xué)式CoCO₃可知）n（Co）=n（C）=0.1mol，進(jìn)Co的質(zhì)量為0.1mol×59g/mol=5.9g，D管內(nèi)殘留物質(zhì)的質(zhì)量8.30g是Co_xO_y的質(zhì)量，Co_xO_y中氧元素質(zhì)量為8.3g-5.9g=2.4g，氧原子的物質(zhì)的量n（O）==0.15mol，所以n（Co）：n（O）=0.1mol：0.15mol=2：3，故該鈷的氧化物的化學(xué)式為Co₂O₃．
故答案為：Co₂O₃．
（6）裝置E中堿石灰可以吸收空氣中水蒸氣、二氧化碳，影響二氧化碳質(zhì)量的測定，故應(yīng)在a處接一裝有堿石灰的干燥管，吸收空氣中水蒸氣、二氧化碳，防止進(jìn)入裝置E中．
故答案為：應(yīng)在a處接一裝有堿石灰的干燥管．
分析：由裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)通過測定裝置E中的增重，確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，再利用n（C）=n（Co）可知Co_xO_y中Co的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算Co的質(zhì)量，裝置D管內(nèi)殘留物質(zhì)是Co_xO_y，計(jì)算出氧元素質(zhì)量，再計(jì)算氧原子的物質(zhì)的量，根據(jù)原子物質(zhì)的量之比確定化學(xué)式．
（1）在二氧化錳作催化劑，加入條件下，氯酸鉀分解生成氯化鉀、氧氣．
（2）E裝置的U形管里盛放的物質(zhì)用于吸收裝置D生成的二氧化碳，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)判斷．
（3）制得的O₂中含有少量的Cl₂和O₃，B裝置中所盛放的物質(zhì)用于吸收Cl₂，不能生成二氧化碳，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)判斷．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，若先撤去A裝置中的酒精燈，會(huì)導(dǎo)致裝置A中的壓強(qiáng)降低，容易發(fā)生倒吸．
（5）E管增重4.40g是二氧化碳的質(zhì)量，計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)化學(xué)式CoCO₃可知n（C）=n（Co），進(jìn)而計(jì)算Co的質(zhì)量，D管內(nèi)殘留物質(zhì)的質(zhì)量8.30g是Co_xO_y的質(zhì)量，計(jì)算出氧元素質(zhì)量，再計(jì)算氧原子的物質(zhì)的量，根據(jù)原子物質(zhì)的量之比確定化學(xué)式．
（6）裝置E中堿石灰可以吸收空氣中水蒸氣、二氧化碳，影響二氧化碳質(zhì)量的測定，故應(yīng)在a處接一裝有堿石灰的干燥管，吸收空氣中水蒸氣、二氧化碳，防止進(jìn)入裝置E中．
點(diǎn)評：考查對實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與裝置的理解、物質(zhì)提純、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對知識的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力．