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16.有些晶体按比例带有一定量的结晶水,带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水.草酸晶体(H2C2O4•xH2O)在常温下是一种无色透明晶体.草酸晶体受热时分解的化学方程式为:
H2C2O4•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(x+1)H2O+CO2↑+CO↑
某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验,测定草酸晶体中结晶水的质量分数.(图中固定装置已略去,装置气密性良好,装置A、B中的试剂足量,注射器量程足够)
Ⅰ.测量装置A、B的质量,排尽注射器中的空气,连接装置;
Ⅱ.取质量为m的草酸晶体,加热至完全分解,将产物全部通入以上装置;
Ⅲ.测量并记录装置A增加的质量为a,装置B增加的质量为b,装置C读数为V;
Ⅳ.甲、乙、丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数.
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放的液体是浓硫酸;装置B的作用是吸收生成的二氧化碳气体;装置C的作用之一是测量一氧化碳的体积.
(2)乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性经行反思与评价,认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果偏大(填“偏小”或“偏大”).
(3)甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为$\frac{5a-m}{4m}×100%$(用代数式表示).

分析 (1)根据加热后的产物来分析,A是用来吸收生成的水蒸气、B是吸收生成的二氧化碳,C是收集生成的一氧化碳;
(2)根据题意,A中残留气体中含有少量的二氧化碳;
(3)根据参加反应的草酸晶体以及生成水的质量,利用化学方程式进行计算.

解答 解:(1)吸收生成的水蒸气应该用浓硫酸;吸收生成的二氧化碳气体用浓氢氧化钠溶液;最后剩余的一氧化碳气体进入注射器;故填:浓硫酸;吸收生成的二氧化碳气体;一氧化碳;
(2)因乙是根据生成的CO2来求结晶水的质量,而CO2已被A装置吸收了一部分,所以增加的质量b偏小,从而根据化学方程式算出的结晶水的质量也会偏大,最后算出结晶水的质量分数也当然偏大了,故填:偏大;
(3)解:H2C2O4•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$(x+1)H2O+CO2↑+CO↑
                    90+18x             18(x+1)
                       m                        a
则:$\frac{90+18x}{18(x+1)}=\frac{m}{a}$
x=$\frac{m-5a}{a-m}$
则结晶水的质量分数为$\frac{18×\frac{m-5a}{a-m}}{90+18×\frac{m-5a}{a-m}}×100%$=$\frac{5a-m}{4m}×100%$
故答案为:$\frac{5a-m}{4m}×100%$

点评 本题属于信息题的考查,解题的关键是依据题目的信息结合相关的知识进行分析,本题要求熟练运用二氧化碳、一氧化碳、水等的性质并能根据化学方程式进行分析和计算.

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