Question

20．有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水．草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）在常温下是一种无色透明晶体．草酸晶体受热时分解的化学方程式为：
H₂C₂O₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑
某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的个数即x的数据．已知碱石灰是氧化钙固体和氢氧化钠固体的混合物，可以吸收水蒸气和二氧化碳（图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置A、B中的试剂足量）．

Ⅰ．测量装置A、B的质量，连接装置；
Ⅱ．取质量为m的草酸晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置；Ⅲ．测量并
记录装置A增加的质量为a，装置B增加的质量为b；Ⅳ．甲乙两位同学分别利用装置A、
B所得数据计算该草酸晶体中结晶水的个数即x的数据．
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放的液体是浓硫酸；装置B的作用是吸收二氧化碳；该装置还存在的不足之处没有处理尾气．
（2）乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性进行反思与评价，认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果偏大（填“偏小”或“偏大”）．
（3）甲同学依据装置A测量结果计算x为$\frac{5a-m}{m-a}$（用字母表示）．
（4）若甲同学将装置A、B交换位置，可以通过装置D的质量变化来准确测定草酸晶体中结晶水的个数．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有吸水性，可以干燥某些气体；
碱石灰能够吸收二氧化碳气体；
一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境；
（2）根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断；
（3）甲同学依据装置A测量结果、反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断；
（4）若甲同学将装置A、B交换位置，可以通过装置D的质量变化来准确测定草酸晶体中结晶水的个数．

解答 解：（1）装置A中盛放的液体是浓硫酸，用来吸收反应生成的水蒸气；
装置B的作用是吸收二氧化碳；
该装置还存在的不足之处没有处理尾气．
故填：浓硫酸；吸收二氧化碳；没有处理尾气．
（2）反应后装置A中残留的二氧化碳会导致b的值偏小，从而导致计算结果偏大．
故填：偏大．
（3）根据题意有：H₂C₂O₄•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑，
                                 90+18x              18（x+1）
                                    m                       a
$\frac{90+18x}{m}$=$\frac{18（x+1）}{a}$，
x=$\frac{5a-m}{m-a}$，
故填：$\frac{5a-m}{m-a}$．
（4）若甲同学将装置A、B交换位置，可以通过装置D的质量变化来准确测定草酸晶体中结晶水的个数，这是因为通过D装置质量变化及其反应的化学方程式可以计算一氧化碳质量，进一步可以计算x的值．
故选：D．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．