Question

【題目】堿式碳酸鎳[Nix(OH)y(CO3)z·nH2O]是一種綠色晶體，常用作催化劑和陶瓷著色劑，為確定其組成，某小組進(jìn)行了實驗探究。

（查閱資料）堿式碳酸鎳300℃以上時分解生成3種氧化物。NiO為綠色粉末，Ni2O3為灰黑色固體。

（實驗探究）選用下圖所示部分裝置進(jìn)行實驗（夾持裝置略）

實驗I定性探究：確定3種氧化物的組成。

（1）預(yù)測三種氧化物分別是含Ni、H、、C三種元素的理論依據(jù)是___________________。

（2）經(jīng)檢驗生成的三種氧化物分別為NiO、H2O和CO2，裝置連接順序為AB__________（填裝置的字母序號）。其中裝置B現(xiàn)象為_________________。

實驗II 定量確定堿式碳酸鎳的組成。連接裝置A-B-F-D-D進(jìn)行實驗。

實驗步驟如下：

i 稱量堿式碳酸鎳、裝置F、裝置D（前一個）的質(zhì)量并記錄

ii 打開活塞K，緩緩?fù)ㄈ肟諝?/span>

iii點(diǎn)燃酒精燈，加熱

iv熄滅酒精燈, 冷卻到室溫, 關(guān)閉K

v 再次稱量裝置F、裝置D（前一個）的質(zhì)量并記錄

（3）其中步驟ii的目的是_____________________________________。

（4）若缺少裝置A將導(dǎo)致所測得的x值___________（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。

（5）重復(fù)操作ii-v至__________________________時，可判斷堿式碳酸鎳已完全分解。

（6）實驗前測得石英玻璃管中的樣品質(zhì)量為3.77g，其他數(shù)據(jù)如下表所示

	裝置F質(zhì)量/g	裝置D（前一個）質(zhì)量/g
實驗前	132.00	41.00
實驗后	133.08	41.44

該堿式碳酸鎳的化學(xué)式為____________________________________。

Answer 1

【答案】化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變 EC 綠色晶體變成綠色粉末 防止水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量測量產(chǎn)生誤差 偏小 裝置F、裝置D（前一個）的質(zhì)量與前一次測量值相比不變時 Ni3(OH)4CO3·4H2O

【解析】

本題的實驗?zāi)康臑樘骄课镔|(zhì)的組成，根據(jù)元素守恒，可確定三種氧化物為水、二氧化碳、和鎳的氧化物驗證先后順序為先驗證水，并除去水；再吸收二氧化碳，并驗證是否吸收完全。確定堿式碳酸鎳的組成，連接裝置A-B-F-D-D進(jìn)行實驗；

（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中原子守恒，可確定三種氧化為Ni、H、C的氧化物，答案為：化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變；

（2）根據(jù)分析可知，先驗證水，若先驗證二氧化碳則從溶液中出來的氣體無法驗證原混合氣體中是否有水，則連接順序為：EC；B中觀察到的現(xiàn)象為：綠色晶體變成綠色粉末；

（3）緩緩?fù)ㄈ肟諝�，目的為使B裝置中殘存的水和二氧化碳完全被吸收，答案為：防止水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量測量產(chǎn)生誤差；

（4）若缺少裝置A，則空氣中的水和二氧化碳被吸收，導(dǎo)致計算二氧化碳和水的量比實際偏大，而鎳的質(zhì)量偏小，答案為；偏小；

（5）裝置F、第一個D中的質(zhì)量兩次稱量的數(shù)據(jù)相等時可判斷堿式碳酸鎳已完全分解，答案為：裝置F、裝置D（前一個）的質(zhì)量與前一次測量值相比不變時；

（6）裝置F中吸收的為水，增重為水的質(zhì)量，為1.08g，物質(zhì)的量為0.06mol；裝置D中吸收的為二氧化碳，質(zhì)量增重為0.44g，物質(zhì)的量為0.01mol，鎳的氧化物的質(zhì)量為3.77g-1.08g-0.44g=2.25g，物質(zhì)的量為0.03mol，堿式碳酸鎳的化學(xué)式為Ni3(OH)4CO3·4H2O；