Question

10．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═（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质量分数．（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，注射器量程足够）

Ⅰ．测量装置A、B的质量，排尽注射器中的空气，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，装置C读数为V；
Ⅳ．甲乙丙三位同学分别利用装置ABC所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数
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；装置C的作用之一是测量一氧化碳的体积．
（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测量结果计算结晶水的质量分数为$\frac{100a}{m}$%（用代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体；
一氧化碳不能和硫酸、氢氧化钠反应，不溶于水；
（2）反应后装置A中残留的气体中含有二氧化碳气体；
（3）结晶水的质量分数=$\frac{结晶水质量}{草酸晶体质量}$×100%．

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的作用是吸收反应生成的二氧化碳气体；
装置C的作用之一是测量一氧化碳的体积．
故填：浓硫酸；吸收二氧化碳；一氧化碳．
（2）反应后装置A中残留有二氧化碳气体，会导致测定的二氧化碳质量偏小，从而导致计算结果偏大．
故填：偏大．
（3）甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为：$\frac{a}{m}$×100%=$\frac{100a}{m}$%．
故填：$\frac{100a}{m}$%．

点评 A、B中的浓硫酸和氢氧化钠溶液顺序不能颠倒，这是因为如果A中是氢氧化钠溶液，则进入浓硫酸中的水蒸气的量不一定是反应生成的水蒸气的量．