Question

【题目】碱式碳酸镍［Nix(OH)y(CO3)z·nH2O是一种绿色粉末晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂，300℃以上时分解生成3种氧化物。为确定其组成，某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题：

（l）甲、乙两装置可分别选取下列装置______、_______（填字母，装置可重复选取）。

（2）称取一定量的碱式碳酸镍样品，放入硬质玻璃管内；安装好实验仪器，检查装置气密性；加热硬质玻璃管，当装置C中__________（填实验现象）时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入空气。其目的是_______________________。

（3）装置A的作用是_________，装置E的作用是_____________。

（4）实验前后测得下表所示数据：

	装置B中样品质量/g	装置C 质量／g	装置D质量/g
实验前	3.77	132.00	41.00
实验后	2.25	133.08	41.44

已知碱式碳酸镍中Ni化合价为＋2价，则该碱式碳酸镍的化学式为___________。

（5）采取上述实验装置进行该实验时，必须小心操作，且保证装置气密性良好，否则浓硫酸倒吸，可导致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，提出你的改进措施：______________________。

Answer 1

【答案】 c c 不再有气泡产生 将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中 吸收空气中的CO2和水蒸气 防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D Ni3(OH)4CO3·4H2O 在装置B、C之间连接一个安全瓶

【解析】（l）由于装置中含有空气且需要把生成的气体完全排除，所以需要利用空气把装置中的空气以及生成的气体排尽，但由于空气中含有水蒸气和CO2，所以通入前需要利用碱石灰净化空气；反应中生成的水蒸气用浓硫酸吸收，生成的CO2应该用碱石灰吸收，所以甲、乙两装置均选择碱石灰，答案选c；（2）反应中有水蒸气生成，所以当装置C中不再有气泡产生时，停止加热；打开活塞K，缓缓通入空气，其目的是将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中。（3）根据以上分析可知装置A的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气，装置E的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D。（4）根据表中数据可知生成的水是1.08g，物质的量是0.06mol。生成的CO2是0.44g，物质的量是0.01mol。固体减少的质量是3.77g－2.25g＝1.52g＝0.44g+1.08g，这说明反应中反应中的生成物是NiO、H2O和CO2，其中氧化镍是2.25g，物质的量是0.03mol，则x：z＝3：1；根据电荷守恒可知2x＝y+2z，解得y＝4z，即化学式是Ni3(OH)4CO3；其中生成的结晶水的物质的量是0.06mol－0.02mol＝0.04mol，因此最终物质的化学式为Ni3(OH)4CO3·4H2O；（5）为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中，可以在装置B、C之间连接一个安全瓶。