题目内容

钴（Co）的氧化物是一种重要的化工原料，工业上利用CoCO3+O2→CoxOy+ CO2反应来生产相应的钴的氧化物。实验室中可以用下列装置来制取钴的氧化物并测定其分子组成。

请填写下列空白：
（1）写出A装置的大试管里发生反应的化学方程式                     ；
（2）E装置的U形管里盛放的物质是             ；
A．P2O5       B．无水CaCl2       C．碱石灰       D．无水CuSO4
（3）O3的氧化性比O2强。已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3，则B装置中所盛放的物质是                  
A．NaOH溶液    B．饱和NaHCO3溶液    C．饱和NaCI溶液   D．KI溶液
（4）实验结束时，若先撤去A装置中的酒精灯，会引起               ；
（5）在CoCO3完全转化为CoxOy后，若称得E管增重4.40g，D管内残留物质的质量是8.30g，则生成CoxOy的化学式为                      ；
（6）此实验装置存在一个比较大的缺陷，如何完善                   。
（1） 2KClO32KCl+3O2↑
（2）C （2分）  （3）D （2分） （4） 倒吸（2分，详细写给分）
（5）Co2O3（3分） （6）在a处接一装有碱石灰的干燥管（2分，干燥剂若不能吸收CO2不给分）

试题分析：由装置图可知，实验通过测定装置E中的增重，确定生成的二氧化碳的质量，再利用n(C)＝n(Co)可知CoxOy中Co的物质的量，进而计算Co的质量。装置D管内残留物质是CoxOy，计算出氧元素质量，再计算氧原子的物质的量，根据原子物质的量之比确定化学式。
（1）在二氧化锰作催化剂，加热条件下，氯酸钾分解生成氯化钾、氧气，反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。
（2）E装置的U形管里盛放的物质用于吸收装置D生成的二氧化碳。A、P2O5；B、无水CaCl2；D、无水CuSO4均不能吸收二氧化碳。C、碱石灰是碱性干燥剂，可以吸收二氧化碳，故装置E中试剂为碱石灰，所以答案选C。
（3）制得的O2中含有少量的Cl2和O3，B装置中所盛放的物质用于吸收Cl2和臭氧。A、NaOH溶液可以吸收氯气，但不能吸收臭氧，所以A不正确；B、饱和NaHCO3溶液以吸收氯气，但生成二氧化碳，影响二氧化碳质量的测定，且不能吸收臭氧，故B不符合；C、饱和NaCl溶液不能吸收氯气和臭氧，故C错误；D、KI溶液吸收氯气和臭氧，所以D符合，答案选D。
（4）实验结束时，若先撤去A装置中的酒精灯，会导致装置A中的压强降低，容易发生倒吸。
（5）E管增重4.40g是二氧化碳的质量，物质的量为4.40g÷44g/mol＝0.1mol。根据化学式CoCO3可知n(Co)＝n(C)＝0.1mol，则Co的质量为0.1mol×59g/mol＝5.9g。D管内残留物质的质量8.30g是CoxOy的质量，CoxOy中氧元素质量为8.30g－5.9g＝2.4g，氧原子的物质的量n(O)＝2.4g÷16/mol＝0.15mol，所以n(Co):n(C)＝0.1mol:0.15mol＝2:3，即该钴的氧化物的化学式为Co2O3。
（6）由于装置E中碱石灰也可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳，影响二氧化碳质量的测定，因此应在a处接一装有碱石灰的干燥管，吸收空气中水蒸气、二氧化碳，防止进入装置E中。
练习册系列答案
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下图是实验室制备CO2的简易装置图。用该装置制备CO2可起到随时使反应发生或停止的效果。选项中装置可起到与右图装置相同效果的是(　　)
可用下图装置制取（必要时可加热）、净化、收集的气体是（     ）
A．铜和稀硝酸制一氧化氮
B．亚硫酸钠与浓硫酸制二氧化硫
C．锌和稀硫酸制氢气
D．生石灰与浓氨水制氨气
小刚同学利用下图所示装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。请按要求填空：
（1）若用二氧化锰和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，则要用到上述仪器及顺序为：A→                                     。
（2）利用B装置可制取的气体有                （填2种）。
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。B中发生反应的化学方程式为                                              。欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹     ，再打开止水夹     ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是                                  。
某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ：制取NaClO2晶体
已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是____________________。
⑵装置②中产生ClO2的化学方程式为____；
装置④中制备NaClO2的化学方程式为____。
（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为：
①减压，55 ℃蒸发结晶；②趁热过滤；③____________；④低于60 ℃干燥，得到成品。
实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO2-＋4I－＋4H＋=2H2O＋2I2＋Cl－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L－1 Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-)。
⑷达到滴定终点时的现象为________________。
⑸该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。
⑹在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为________________。
下图是一套实验制取气体的装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是
A．铜屑和稀硝酸B．碳酸钙和稀盐酸
C．二氧化锰和浓盐酸D．氧人钙和浓氨水
实验室以空气（O2体积分数20%)为原料，在无碳、无水的环境下，用下图A装置制备臭氧（3O22O3）。

（1）空气通入A装置之前，应先后通过上述装置中的       、       （填装置序号）。
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①萃取操作所用玻璃仪器的名称       。
②若实验时通入空气1.12L（标准状况），O2的转化率为       。
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（4）工业上分离O3和O2，可将混合气体液化后再分离，下列分离方法合理的是       （填序号）。
A．过滤　B．分馏　C．分液　D．萃取
（5）臭氧可用于含CN一碱性电镀废水的处理。第i步：CN一转化为OCN－；第ii步：OCN一继续转化为CO32一及两种单质气体。若第ii步转化时，O3与OCN－物质的质量之比为3∶2，该步反应的离子方程式为       。
实验室里气体的除杂或尾气的收集，选用装置正确的是 
A．干燥Cl2B．吸收HCl C．干燥H2D．吸收NH3
用下列两种方法制取氯气：①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应　②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气
A．②比①多B．①比②多C．一样多D．无法比较

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