Question

16．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)計并開展實驗，測定草酸晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)．（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，注射器量程足夠）
Ⅰ．測量裝置A、B的質(zhì)量，排盡注射器中的空氣，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，裝置C讀數(shù)為V；
Ⅳ．甲、乙、丙三位同學(xué)分別利用裝置A、B、C所得數(shù)據(jù)計算該草酸晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)．
請回答下列問題：
（1）裝置A中盛放的液體是濃硫酸；裝置B的作用是吸收生成的二氧化碳氣體；裝置C的作用之一是測量一氧化碳的體積．
（2）乙同學(xué)對利用裝置B測量結(jié)果計算的可靠性經(jīng)行反思與評價，認為反應(yīng)后裝置A中殘留的氣體會使自己的計算結(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)果計算結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{5a-m}{4m}×100%$（用代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)加熱后的產(chǎn)物來分析，A是用來吸收生成的水蒸氣、B是吸收生成的二氧化碳，C是收集生成的一氧化碳；
（2）根據(jù)題意，A中殘留氣體中含有少量的二氧化碳；
（3）根據(jù)參加反應(yīng)的草酸晶體以及生成水的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式進行計算．

解答 解：（1）吸收生成的水蒸氣應(yīng)該用濃硫酸；吸收生成的二氧化碳氣體用濃氫氧化鈉溶液；最后剩余的一氧化碳氣體進入注射器；故填：濃硫酸；吸收生成的二氧化碳氣體；一氧化碳；
（2）因乙是根據(jù)生成的CO₂來求結(jié)晶水的質(zhì)量，而CO₂已被A裝置吸收了一部分，所以增加的質(zhì)量b偏小，從而根據(jù)化學(xué)方程式算出的結(jié)晶水的質(zhì)量也會偏大，最后算出結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)也當然偏大了，故填：偏大；
（3）解：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑
                    90+18x             18（x+1）
                       m                        a
則：$\frac{90+18x}{18（x+1）}=\frac{m}{a}$
x=$\frac{m-5a}{a-m}$
則結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{18×\frac{m-5a}{a-m}}{90+18×\frac{m-5a}{a-m}}×100%$=$\frac{5a-m}{4m}×100%$
故答案為：$\frac{5a-m}{4m}×100%$

點評 本題屬于信息題的考查，解題的關(guān)鍵是依據(jù)題目的信息結(jié)合相關(guān)的知識進行分析，本題要求熟練運用二氧化碳、一氧化碳、水等的性質(zhì)并能根據(jù)化學(xué)方程式進行分析和計算．