Question

10．有些晶體按比例帶有一定量的結晶水，帶有結晶水的晶體在一定溫度下會脫去結晶水．草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）在常溫下是一種無色透明晶體．草酸晶體受熱時分解的化學方程式為H₂C₂O₄•xH₂O═（x+1）H₂O+CO₂↑+CO↑
某化學興趣小組的同學利用該信息以及所學的知識設計并開展實驗，測定草酸晶體中結晶水的質量分數．（圖中固定裝置已略去，裝置氣密性良好，裝置A、B中的試劑足量，注射器量程足夠）

Ⅰ．測量裝置A、B的質量，排盡注射器中的空氣，連接裝置；
Ⅱ．取質量為m的草酸晶體，加熱至完全分解，將產物全部通入以上裝置；
Ⅲ．測量并記錄裝置A增加的質量為a，裝置B增加的質量為b，裝置C讀數為V；
Ⅳ．甲乙丙三位同學分別利用裝置ABC所得數據計算該草酸晶體中結晶水的質量分數
請回答下列問題：
（1）裝置A中盛放的液體是濃硫酸；裝置B的作用是吸收二氧化碳；裝置C的作用之一是測量一氧化碳的體積．
（2）乙同學對利用裝置B測量結果計算的可靠性進行反思與評價，認為反應后裝置A中殘留的氣體會使自己的計算結果偏大（填“偏小”或“偏大”）．
（3）甲同學依據裝置A測量結果計算結晶水的質量分數為$\frac{100a}{m}$%（用代數式表示）．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的干燥劑；
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體；
一氧化碳不能和硫酸、氫氧化鈉反應，不溶于水；
（2）反應后裝置A中殘留的氣體中含有二氧化碳氣體；
（3）結晶水的質量分數=$\frac{結晶水質量}{草酸晶體質量}$×100%．

解答 解：（1）裝置A中盛放的液體是濃硫酸，用來吸收反應生成的水蒸氣；
裝置B的作用是吸收反應生成的二氧化碳氣體；
裝置C的作用之一是測量一氧化碳的體積．
故填：濃硫酸；吸收二氧化碳；一氧化碳．
（2）反應后裝置A中殘留有二氧化碳氣體，會導致測定的二氧化碳質量偏小，從而導致計算結果偏大．
故填：偏大．
（3）甲同學依據裝置A測量結果計算結晶水的質量分數為：$\frac{a}{m}$×100%=$\frac{100a}{m}$%．
故填：$\frac{100a}{m}$%．

點評 A、B中的濃硫酸和氫氧化鈉溶液順序不能顛倒，這是因為如果A中是氫氧化鈉溶液，則進入濃硫酸中的水蒸氣的量不一定是反應生成的水蒸氣的量．