题目内容
【题目】下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
【作出猜想】
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是 、 (你猜想的产物化学式)
【设计实验】
【实验操作】甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有 ; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有 若产物中有CO,则乙的对应实验现象是 证明CO生成的化学反应方程式是 、_________________________
【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式 。
【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验。请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点: 。
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:
【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是__________________________
【答案】
【作出猜想】CO2; H2O设计实验:CO2; H2O;点燃干燥管上方的气体,可以燃烧,烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊;2CO+O22CO2;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O; 得出结论:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O;反思评价:防止熔化的草酸流出;图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气.
【解析】
试题分析:【作出猜想】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变可知,草酸的分解产物是CO2; H2O设计实验:二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,而本实验中的澄清石灰水变浑浊,可以判断草酸分解生成了二氧化碳;无水硫酸铜变蓝则验证了该产物中含有水蒸气;一氧化碳具有可燃烧性,其燃烧后的产物为二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以写出验证一氧化碳存在的化学方程式为:2CO+O22CO2;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;得出结论:由实验知,草酸分解的产物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气,所以其反应的方程式为:H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O;
反思与评价:根据题给的信息可以知道草酸的熔点较低,所以为防止草酸熔化后流入导管中影响实验,所以乙同学所选择的底部完全的试管较好;而同时乙同学所设计的实验装置可以同时验证二氧化碳、一氧化碳和氢气的存在;同时由于一氧化碳有毒,直接排放到空气中能够引起空气的污染,所以乙同学将尾气点燃,即验证了一氧化碳的存在,也解决了一氧化碳的污染问题.