Question

【題目】鈷（Co）的氧化物是一種重要的化工原料，工業上利用反應CoCO3+O2CoxOy+CO2來生產相應的鈷的氧化物。實驗室中可以用下列裝置來制取鈷的氧化物并測定其分子組成。

請填寫下列空白：

（1）寫出A裝置的大試管里發生反應的化學方程式___；

（2）E裝置的U形管里盛放的物質是___；

A.P2O5 B.無水CaCl2 C.堿石灰 D.無水CuSO4

（3）O3的氧化性比O2強。已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3，則B裝置中所盛放的物質是___；

A.NaOH溶液 B.飽和NaHCO3溶液 C.飽和NaCl溶液 D.KI溶液

（4）實驗結束時，若先撤去A裝置中的酒精燈，會引起___；

（5）在CoCO3完全轉化為CoxOy后，若稱得E管增重4.40g，D管內殘留物質的質量是8.30g，則生成CoxOy的化學式為___；請寫出詳細的計算過程。

（6）此實驗裝置存在一個比較大的缺陷，如何完善___。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl+3O2↑ C D 倒吸 Co2O3 在a處接一裝有堿石灰的干燥管

【解析】

根據實驗裝置分析可知，裝置A為KClO3和MnO2共熱制取氧氣的裝置，裝置B為洗氣裝置，C裝置中盛有濃硫酸，可干燥O2，D裝置為制取鈷的氧化物的裝置，E裝置用于吸收D裝置中產生的CO2，據此分析解答問題。

(1)由上述分析知，裝置A為KClO3和MnO2共熱，MnO2作催化劑制取氧氣的裝置，發生的反應為2KClO32KCl+3O2↑，故答案為：2KClO32KCl+3O2↑；

(2)E裝置用于吸收D裝置中產生的CO2，可選用堿石灰進行吸收，故答案為：C；

(3)已知制得的O2中含有少量的Cl2和O3，O3的氧化性比O2強，則

A．NaOH可以吸收Cl2但不能吸收O3，A不選；

B．飽和NaHCO3溶液可吸收Cl2，但會生成CO2影響實驗結果，B不選；

C．飽和的NaCl溶液不能吸收Cl2，C不選；

D．可用KI溶液吸收Cl2和O3，D選項正確；

故答案為：D；

(4)實驗結束時，若先撤去裝置中的酒精燈，會導致裝置A中的壓強降低，發生倒吸，故答案為：倒吸；

(5)E管增重4.40g是二氧化碳的質量，物質的量為0.1mol，根據化學式CoCO3可知，n(Co)=n(C)=0.1mol，則Co的質量為0.1mol×59g/mol=5.9g，D管內殘留物質的質量8.30g是CoxOy的質量，CoxOy中氧元素質量為8.3g-5.9g=2.4g，則氧原子的物質的量n(O)=2.4g÷16g/mol=0.15mol，所以n(Co)：n(O)=2：3，該氧化物的化學式為Co2O3，故答案為：Co2O3；

(6)裝置E中堿石灰可以吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，會影響二氧化碳質量的測定，應該在a處接一裝有堿石灰的干燥管，吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，故答案為：在a處接一裝有堿石灰的干燥管。