- 试题详情及答案解析
- （12分）碱式碳酸盐广泛应用于工农业生产。
（1）某碱式碳酸盐样品M(OH)2·MCO3，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（不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。
①连接装置并 ；②准确称量样品的质量；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．请将上述实验步骤补充完整；
Ⅱ．装置B的作用是 ，少量植物油的作用是 ，C中的试剂是 （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 （填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。
Ⅳ．若其他操作均正确，仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是 （填字母序号）；
a．反应前量气管水面在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
（2）实际生产中的碱式碳酸铜可表示为Cu(OH)2·mCuCO3，某研究小组仍使用上述装置测定m的值，测得3组数据如下表所示。取3组数据的值得到CO2的体积为 mL，又知常温常压下CO2的密度为1.964 g/L，据此计算m的值。（写出计算m的过程，最后结果保留小数点后两位） 。
组别
| 样品质量
| CO2体积
|
第1组
| 0.21 g
| 22.39 mL
|
第2组
| 0.21 g
| 22.41 mL
|
第3组
| 0.21 g
| 22.40 mL
|
- 答案：（1）Ⅰ、检查装置的气密性；Ⅱ、除去水；隔离二氧化碳和水，防止二氧化碳溶于水；C；Ⅲ、缓慢下移；Ⅳ、bc；（2）22.40；1.14．
- 试题分析：（1）Ⅰ、该装置需要准确测定生成二氧化碳的体积，因此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、由于碱式碳酸盐在加热的条件下分解产物有水和二氧化碳，而装置的最终目的是测定二氧化碳的体积，因此需利用浓硫酸的吸水性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；由于无水硫酸铜粉末遇到水之后可变成蓝色晶体，因此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，根据化学方程式进而计算M的相对原子质量，由题意可得，样品质量为X，二氧化碳的质量为Y=ρ（CO2）V（CO2），设M的相对原子质量为Ar，得
M(OH)2·MCO3
2MO + H2O + CO2↑
2Ar+94 44
X Y
反应前量气管水面到0刻度处，反应后仰视读数，读数偏大，二氧化碳体积偏大，Y偏大，M的相对原子质量为Ar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，Y偏小，M的相对原子质量为Ar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，Y偏小，M的相对原子质量为Ar偏大，故选bc；
（2）由题意可知，CO2的体积为（22.39mL+22.41mL+22.40mL）÷3 =22.40mL，则CO2的质量为0.0224L×1.964 g/L=0.044g，得
Cu（OH）2•mCuCO3（1+m）CuO+H2O+mCO2↑
98+124m 44m
0.21g 0.044g
m = 1.14
答：计算m的值为1.14 。
考点：盐的化学性质；常见气体的检验与除杂方法；根据化学反应方程式的计算．