Question

【題目】碳酸鈷常用作電子材料、磁性材料的添加劑，受熱時可分解生成三種氧化物。為了確定其組成，某化學興趣小組同學設計了如圖所示的裝置進行實驗。

(1)請完成下列實驗步驟：

①稱取 3. 65 g 樣品置于硬質玻璃管內(nèi)，稱量乙、丙裝置的質量；

②按如圖所示裝置組裝好儀器，并檢驗裝置氣密性；

③加熱甲中玻璃管，當乙裝置中_______ （填實驗現(xiàn)象），停止加熱；

④打開活塞 a，緩緩通入空氣數(shù)分鐘后，稱量乙、丙裝置的質量；

⑤計算。

(2)步驟④中緩緩通入空氣數(shù)分鐘的目的是___________________________________。

(3)某同學認為上述實驗裝置中存在一個明顯缺陷，為解決這一問題，可選用下列裝置中的_______（填字母）連接在_______（填裝置連接位置）。

(4)若按正確裝置進行實驗，測得如下數(shù)據(jù)。

	乙裝置的質量/g	丙裝置的質量/g
加熱前	80.00	62.00
加熱后	80.36	62.88

則該堿式碳酸鈷的化學式為______________。

Answer 1

【答案】 ③中不再有氣泡產(chǎn)生 將裝置中產(chǎn)生的CO2 和H2O全部排入乙丙裝置中 D 活塞a前（或裝置甲前） Co3(OH)4(CO3)2

【解析】(1)③加熱甲中玻璃管，當乙裝置中不再有氣泡產(chǎn)生，即堿式碳酸鈷分解完畢；
(2)步驟④中緩緩通入空氣數(shù)分鐘，將裝置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙裝置中，以免影響測量結果；
(3)在活塞a前，加裝裝置D，裝置中盛放的堿石灰容易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，故可選用下列裝置中的D，且連接在活塞a前(或裝置甲前)；
(4)堿式碳酸鈷樣品3.65g，反應前乙裝置的質量為80.00g，反應后質量為80.36g，故生成水的質量為80.36g-80.00g=0.36g，物質的量為=0.02mol；反應前丙裝置的質量為62.00g，反應后質量為62.88g，生成二氧化碳的質量為62.88g-62.00g=0.88g，物質的量為=0.02mol，故Co的質量為3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g，故Co原子物質的量為： =0.03mol，根據(jù)Co、H、C元素守恒可知，x：y：z=0.03mol：0.02mol×2：0.02mol=3：4：2，故堿式碳酸鈷的化學式為Co3(OH)4(CO3)2。