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 |
分析 Ⅰ.放电时,负极上失电子化合价升高,发生氧化反应;
Ⅱ.(1)受热时可分解生成三种氧化物,利用空气先通过装置D干燥管中的碱石灰除去空气中的二氧化碳和水蒸气,剩余气体把生成的水蒸气和二氧化碳赶入装置乙和丙完全吸收,玻璃管中加热分解碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z],生成气体通过装置A中的浓硫酸吸收水蒸气测定生成水的质量,通过装置D中碱石灰吸收生成的二氧化碳气体测定生成二氧化碳的质量,最后的碱石灰干燥管防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置丙影响测定结果;
(2)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,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)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$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.88g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为$\frac{0.88g}{44g/mol}$=0.02mol,故Co的质量为3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g,故Co原子物质的量为:$\frac{1.77g}{59g/mol}$=0.03mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.03mol:0.02mol×2:0.02mol=3:4:2,得到化学式;
(4)根据装置图可知,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中能产生二氧化碳,通过高锰酸钾溶液,二氧化硫被吸收,品红可以检验二氧化硫被吸收干净,再通过澄清石灰水,石灰水变混浊,说明在碳酸氢钠溶液中有二氧化碳产生;用pH计可测定溶液中氢离子的浓度,用中和滴定法,根据氢氧化钠溶液的体积可知溶液中亚硫酸的浓度,比较亚硫酸的浓度和氢离子的浓度可知亚硫酸是否完全电离,据此答题;
解答 解:Ⅰ.钴酸锂电池的正极采用钴酸锂LiCoO2,负极采用金属锂和碳的复合材料,放电时,根据电池反应式知,负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,
故答案为:LixC6-xe-=6C+xLi+;
Ⅱ.(1)利用空气先通过装置D干燥管中的碱石灰除去空气中的二氧化碳和水蒸气,剩余气体把生成的水蒸气和二氧化碳赶入装置乙和丙完全吸收,玻璃管中加热分解碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z],生成气体通过装置A中的浓硫酸吸收水蒸气测定生成水的质量,通过装置D中碱石灰吸收生成的二氧化碳气体测定生成二氧化碳的质量,最后的碱石灰干燥管防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置丙影响测定结果,甲装置的作用是 吸收空气中的H2O和CO2,减少实验误差,
故答案为:D A D; 吸收空气中的H2O和CO2,减少实验误差;
(2)③加热玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕,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:不再有气泡产生,将生成的CO2和H2O全部赶入乙和丙吸收;
(3)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$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.88g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为$\frac{0.88g}{44g/mol}$=0.02mol,故Co的质量为3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g,故Co原子物质的量为:$\frac{1.77g}{59g/mol}$=0.03mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.03mol:0.02mol×2:0.02mol=3:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)4(CO3)2;
故答案为:Co3(OH)4(CO3)2;
(4)①根据装置图可知,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中能产生二氧化碳,通过装置A中高锰酸钾溶液,二氧化硫被吸收,品红可以检验二氧化硫被吸收干净,再通过装置B中澄清石灰水,石灰水变混浊,说明在碳酸氢钠溶液中有二氧化碳产生,所以该实验的实验目的为比较亚硫酸与碳酸酸性的强弱,
故答案为:酸性高锰酸钾溶液; 澄清石灰水;
②证明亚硫酸是弱电解质的实验方案为:用pH计可测定溶液中氢离子的浓度,然后取一定体积的饱和溶液稀释10倍再测pH,若pH差小于1,说明亚硫酸是弱酸或用中和滴定法,根据氢氧化钠溶液的体积可知溶液中亚硫酸的浓度,比较亚硫酸的浓度和氢离子的浓度,若亚硫酸的浓度大于氢离子的浓度,则亚硫酸为弱酸,
故答案为:首先测得亚硫酸饱和溶液的pH,然后取一定体积的饱和溶液稀释10倍再测pH,若pH差小于1,说明亚硫酸是弱酸或用中和滴定法,根据氢氧化钠溶液的体积可知溶液中亚硫酸的浓度,比较亚硫酸的浓度和氢离子的浓度,若亚硫酸的浓度大于氢离子的浓度,则亚硫酸为弱酸;
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.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 热稳定性:HCl>HI | B. | 沸点:H2O<H2S<H2Se | ||
C. | 酸性:HClO4>H2SO4. | D. | 离子半径:N3->O2->F- |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓ 3CuSO4+2Fe(OH)3→Fe2(SO4)3+3Cu(OH)2↓ | |
B. | S2-+2Ag+→Ag2S↓ H2S+2AgNO3→Ag2S↓+2HNO3 | |
C. | CO32-+2H+→H2O+CO2↑ Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑ | |
D. | Ag++Cl-=AgCl↓ AgNO3+NaCl=NaNO3+AgCl↓ |
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