碱式碳酸钴[Cox(OH)y(C03)z]常用作电子材料.磁性材料的添加剂.受热时可分解生喊三种氧化物．为了确定其组成.某化学兴趣小组同学设计了如图1所示的装置进行实验．(1)请完成下列实验步骤:①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内.称量乙.丙装置的质量,②按如图所示装置组装好仪器.并．③加热甲中玻璃管.当乙装置中 .停止加热,④打开活塞a.缓� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

碱式碳酸钴[Cox（OH）y（C0₃）z]常用作电子材料、磁性材料的添加剂，受热时可分解生喊三种氧化物．为了确定其组成，某化学兴趣小组同学设计了如图1所示的装置进行实验．
（1）请完成下列实验步骤：
①称取3.65g样品置于硬质玻璃管内，称量乙、丙装置的质量；
②按如图所示装置组装好仪器，并

．
③加热甲中玻璃管，当乙装置中

（填实验现象），停止加热；
④打开活塞a，缓缓通入空气数分钟后，称量乙、丙装置的质量； ⑤计算．
（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是

．
（3）某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷，为解决这一问题，可选用图2装置中的

（填字母）连接在

（填装置连接位置）．
（4）若按正确装置进行实验，测得如下数据．

	乙装置的质量/g	丙装置的质量/g
加热前	80.00	62.00
加热后	80.36	62.88

则该碱式碳酸钴的化学式为

．
（5）含有Co（A10₂）₂的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃的颜色为

．

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,原电池和电解池的工作原理

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）②按如图所示装置组装好仪器，应首先检验装置的气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生，即碱式碳酸钴分解完毕；
（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟，将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙装置中，以免影响测量结果；
（3）在活塞a前，加装装置D，装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
（4）碱式碳酸钴样品3.65g，反应前乙装置的质量为80.00g，反应后质量为80.36g，故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g，物质的量为

0.36g

18g/mol

=0.02mol；反应前丙装置的质量为62.00g，反应后质量为62.00g，生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g，物质的量为

0.88g

44g/mol

=0.02mol，故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g，物质的量为

2.41g

120g/mol

=0.02mol，根据Co、H、C元素守恒可知，x：y：z=0.015mol：0.02mol×2：0.02mol=2：4：2，故碱式碳酸钴的化学式为Co₂（OH）₄（CO₃）₂．
（5）含有Co（A10₂）₂的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色，可以滤去黄光的干扰．

解答： 解：（1）②按如图所示装置组装好仪器，应首先检验装置的气密性，故答案为：检验装置的气密性；
③加热甲中玻璃管，当乙装置中不再有气泡产生，即碱式碳酸钴分解完毕，故答案为：不再有气泡产生；
（2）步骤④中缓缓通入空气数分钟，将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙装置中，以免影响测量结果．
故答案为：将装置中生成的CO₂和H₂O全部排入乙、丙装置中．
（3）在活塞a前，加装装置D，装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳．
故答案为：D、活塞a前．
（4）碱式碳酸钴样品3.65g，反应前乙装置的质量为80.00g，反应后质量为80.36g，故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g，物质的量为

0.36g

18g/mol

=0.02mol；反应前丙装置的质量为62.00g，反应后质量为62.00g，生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g，物质的量为

0.88g

44g/mol

=0.02mol，故氧化钴的质量为3.65g-0.36g-0.88g=2.41g，物质的量为

2.41g

120g/mol

=0.02mol，根据Co、H、C元素守恒可知，x：y：z=0.015mol：0.02mol×2：0.02mol=2：4：2，故碱式碳酸钴的化学式为Co₂（OH）₄（CO₃）₂．
故答案为：Co₂（OH）₄（CO₃）₂．
（5）含有Co（A10₂）₂的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应，该玻璃为蓝色，可以滤去黄光的干扰．
故答案为：蓝色．

点评：本题考查学生对实验原理理解、方案设计的评价、实验装置的理解、物质组成的测定等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力．

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．
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．
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．

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kJ?mol^-1．
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．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是

．
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．
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mol．
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极，则该电解反应的化学方程式为

．

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