Question

4．已知草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）的熔点为101℃，分解温度为189.5℃，升华温度为157℃，受热分解产生CO₂、CO、H₂O，草酸钙不溶于水．请用下列仪器对草酸晶体的分解产物进行分析：

（1）写出草酸晶体受热分解的化学方程式：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O
（2）按正确顺序连接好各仪器：（填仪器接口字母编号）
（i）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）
（3）A装置的作用是冷凝草酸蒸气，避免进入C中生成草酸钙沉淀，干扰对CO₂的检验，B装置中的试剂为无水CuSO₄
（4）如何验证产物中有CO生成？在g处点燃气体，并在上方罩一个内涂有澄清石灰水的小烧杯，若火焰呈淡蓝色且石灰水变浑浊，则有CO产生
（5）某学生利用上述仪器进行x值的测定，取一定量的草酸晶体充分加热，测得装置A增重4.5g，B增重4.5g，C增重2.2g，则x=4．

Answer 1

分析 （1）草酸晶体热分解生成二氧化碳、一氧化碳和水，结合原子守恒配平书写化学方程式；
（2）受热分解产生CO₂、CO、H₂O，受热在E装置中加热，生成的气体通过装置C中的硫酸铜固体检验生成的水，连接装置A冷却避免草酸蒸汽进入石灰水生成沉淀干扰二氧化碳的检验，通过连接装置C检验二氧化碳的存在，通过装置D吸收多余的二氧化碳，在g处点燃检验一氧化碳的存在；
（3）A的目的是避免草酸蒸汽进入装置C干扰二氧化碳的检验，B为检验生成的水蒸气，用无水硫酸铜；
（4）在最后点燃，在火焰上罩上内壁沾有涂有石灰水的烧杯，看是否浑浊分析判断；
（5）A增重为未反应草酸的质量，B增重是生成水的质量，装置C增重为生成二氧化碳气体的质量，

解答 解：（1）草酸晶体受热分解产生CO₂、CO、H₂O，反应的化学方程式为：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O，
故答案为：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O；
（2）受热分解产生CO₂、CO、H₂O，受热在E装置中加热，生成的气体通过装置C中的硫酸铜固体检验生成的水，连接装置A冷却避免草酸蒸汽进入石灰水生成沉淀干扰二氧化碳的检验，通过连接装置C检验二氧化碳的存在，通过装置D吸收多余的二氧化碳，在g处点燃检验一氧化碳的存在，装置连接顺序为：（i）→（c）（d）→（a）（b）→（e）（f）→（h）（g），
故答案为：icdabefhg；
（3）上述分析可知装置A的作用是冷凝草酸蒸气，避免进入C中生成草酸钙沉淀，干扰对CO₂的检验，B装置检验生成的水蒸气，其中的试剂为无水CuSO₄，
故答案为：冷凝草酸蒸气，避免进入C中生成草酸钙沉淀，干扰对CO₂的检验；无水CuSO₄
（4）剩余的一氧化碳气体检验方法是在g处点燃，在火焰上罩上内壁沾有涂有石灰水的烧杯，看是否浑浊，若出现浑浊证明生成一氧化碳气体，
故答案为：在g处点燃气体，并在上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯，若火焰呈淡蓝色且石灰水变浑浊，则有CO产生；
（5）A增重为未反应草酸的质量，B增重是生成水的质量物质的量=$\frac{4，5g}{18g/mol}$=0.25mol，装置C增重为生成二氧化碳气体的质量，物质的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，结合化学方程式计算，
H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O
              1          x+1
           0.05mol       0.25mol
x=4
故答案为：4；

点评 本题考查了物质性质的实验分析，产物的实验验证方法，化学式的计算确定，注意物质的检验实验设计，掌握基础是关键，题目难度中等．