Question

11．碱式碳酸盐广泛应用于工农业生产．某碱式碳酸盐样品M₂（OH）₂CO₃，为确定金属M的相对原子质量，某研究小组设计如下实验装置及步骤（不考虑植物油溶解CO₂的影响）．

①连接装置并检查气密性；②称量样品的质量；③装药品，调节量气装置两边液面相平，读数；④加热至样品质量不再减少；⑤冷却到室温；⑥调节量气装置两边液面相平，读数、列式计算．
Ⅰ、请将上述实验步骤①补充完．
Ⅱ、装置B的作用是吸收水蒸气，少量植物油的作用是防止CO₂溶于水，C中的试剂是C（填字母序号）．
a、碱石灰 b、浓硫酸 c、硫酸铜．
Ⅲ、步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管缓慢下移（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）Ⅳ、若其它操作均正确，因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是b c（填字母序号）．
a、反应前量气管水面到0刻度处，反应后仰视读数b、样品未分解完全即停止实验
c、量气管中未加植物油  d、实验步骤⑤中未冷却到室温．

Answer 1

分析 ①使用或制取气体的实验要求先检查装置的气密性；
Ⅱ、根据浓硫酸的吸水性可以干燥气体；少量植物油可以防止二氧化碳溶于水；硫酸铜可以验证二氧化碳气体是否干燥完全；
Ⅲ、根据液面越低压强越小进行解答；
Ⅳ、根据能使生成的气体体积增加考虑；

解答 解：①改装置使用时必须密封进行，所以实验前一定要先检查装置的气密性；
Ⅱ、浓硫酸的吸水性可以除去二氧化碳中的水；少量植物油可以隔离二氧化碳和水，防止二氧化碳溶于水；硫酸铜可以验证二氧化碳气体是否干燥完全；
Ⅲ、液面越低压强越小，所以加热A时，随着碳酸盐样品分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止量气管内气体压强过大，可将水准管缓慢下移；
Ⅳ、本实验主要通过测量二氧化碳的体积，通过密度已知可以计算二氧化碳的质量，进而计算碳元素的质量，
根据$\frac{{M}_{C}}{M盐}$=$\frac{{m}_{C}}{m盐}$
得${M}_{盐}=\frac{{m}_{盐}}{{m}_{C}}{M}_{C}$，据此公式进行分析；
a、应前量气管水面到0刻度处，反应后仰视读数，读数偏大，二氧化碳体积偏大，m_C偏大，M_盐偏小；b、样品未分解完全即停止实验，可导致实际测得气体的体积偏小，m_C偏小，M_盐偏大；c、量气管中未加植物油，二氧化碳溶于水，可导致实际测得气体的体积偏小，m_C偏小，M_盐偏大，故选bc；
答案：（1）检查气密性； 
Ⅱ、吸收水蒸气；防止CO₂溶于水；C；
Ⅲ、缓慢下移；  
Ⅳ、b  c．

点评 本题通过提出问题、做出猜想、设计实验方案、进行实验等环节，体现了科学探究的一般过程．但本题计算量较大，要求学生对知识掌握程度较高，是一道综合性较强的题目的难题．