Question

草酸的化学式为H₂C₂O₄，甲乙两同学对草酸受热分解及其产物的检验做了探究：

（1）猜想与假设：第一种：草酸分解产物是CO₂和H₂；第二种：草酸分解产物是CO₂、CO和H₂O；第三种：草酸分解产物是 CO₂和H₂O．
（2）实验装置的设计（图中铁架台略去）甲同学设计了如甲图所示的装置．乙同学设计了如乙图所示的装置．
（3）实验：甲同学按甲图装置实验，观察到澄清石灰水变浑浊…乙同学按乙图装置实验，观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色，澄清的石灰水变浑浊，且生成的气体通过碱石灰后，在尖嘴处点燃后能燃烧，在火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯，澄清的石灰水变浑浊．证明产物中有______．
（4）结论：第______种猜想是正确的，请写出草酸受热分解的化学反应方程式______ CO₂↑+CO↑+H₂O

Answer 1

【答案】分析：弄清二氧化碳、一氧化碳、水、氢气的检验方法：由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此一般用澄清石灰水检验二氧化碳的存在；而一氧化碳具有可燃性和还原性，最终会生成二氧化碳，利用这一性质来证明一氧化碳存在；硫酸铜遇到水会变蓝，通常用硫酸铜检验的水的存在；氢气具有可燃性和还原性，但不同于一氧化碳，它的产物是水而不是二氧化碳．再就是一定注意题目中提供的信息，据此分析问题即可．
解答：解：（3）在乙图中硫酸铜变蓝，说明产物中有水，澄清的石灰水变浑浊，说明产物中有二氧化碳，生成的气体在火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯，澄清的石灰水变浑浊，说明产物中有一氧化碳，
（4）由于草酸晶体分解得到二氧化碳、一氧化碳和水，其方程式为：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O
（5）由题中提供的资料：由于试管口向下倾斜，而且草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，而乙同学的实验正好避免了这一点，甲同学的实验只能证明产物中有二氧化碳，而乙同学的实验三种产物都可以证明，而且在证明一氧化碳的同时也正好避免了空气污染；
由于氢气也具有可燃性，而且生成物是水，可设计为：在干燥管的尖嘴处点燃干燥后导出的气体、并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁无水雾；
故答案为：（3）CO₂、CO、H₂O．（4）二；H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O（5）底部弯曲的试管避免了熔化的草酸晶体流进导管；乙同学设计的装置可同时证明 CO₂、CO、H₂O的存在，或：第三点：乙同学的设计在验证了CO存在的同时又解决了CO的污染问题；在干燥管的尖嘴处点燃干燥后导出的气体、并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁无水雾；
点评：气体的检验和除杂是初中化学实验的重点内容之一，是学生应掌握的基本技能，也是化学实验考查的热点之一，首先要熟悉气体的性质，并能利用其性质对它进行检验、鉴别，能利用气体间性质的差别进行分离和除杂；特别是石灰水、氢氧化钠溶液、浓硫酸、无水硫酸铜在气体制取和检验中的作用．