Question

类比法是化学研究物质的重要方法之一．草酸[H₂C₂O₄]的化学性质与碳酸相似．已知碳酸易分解，草酸在受热条件下也分解，仅生成三种氧化物．某校研究性学习小组对此展开探究：
（1）小明首先根据草酸中含有

 

元素，可推测生成物中含有水．
（2）小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是

 

，小明据此判断生成物中含有二氧化碳．当不在有气体生成时，得到白色固体的质量为10g．
【假设二】生成物中有一氧化碳
实验二：小明用如图装段进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳．请回答：
A装置中黑色固体粉末是氧化铜
A装置中的实验现象是

 

．
发生反应的化学方程式为

 

．
（3）【小结】由以上实验证明了草酸受热分解生成了三种氧化物，试通过上述数据计算该实验所取样品的质量为是多少？写出具体过程

 

（4）【讨论交流】：小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小芳的观点：

 

 （填“支持”或“不支持”），请说出你的理由：

 

小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：

 

，处理的方法是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）根据二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
根据一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳进行分析；
（3）根据草酸分解的二氧化碳被澄清石灰水吸收，依据白色固体是碳酸钙的质量计算草酸的质量；
（4）根据二氧化碳不具有还原性，只要是黑色粉末变成红色，就说明存在还原性物质，能说明存在一氧化碳，特别是在验证一氧化碳时，注意尾气处理，否则没反应的一氧化碳会污染空气进行分析．

解答：解：（1）在化学反应前后，元素的种类不变，所以根据草酸中含有氢、氧元素，可推测生成物中含有水；
（2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象是：澄清石灰水变浑浊，判断生成物中含有二氧化碳；
一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，所以A装置中的实验现象是：黑色粉末变成红色，化学方程式为：CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（3）设样品质量为x，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O  H₂C₂O₄

△   .

CO₂+CO↑+H₂O↑，通过化学方程式可以看出
CaCO₃-----H₂C₂O₄
100         90
10g          x
 

100

10g

=

90

x

  x=9g
 答：样品的质量为9g；
（4）二氧化碳不具有还原性，只要是红色粉末变成黑色，就说明存在还原性物质，能说明存在一氧化碳，特别是在验证一氧化碳时，注意尾气处理，否则没反应的一氧化碳会污染空气．
故答案为：（1）氢和氧；
（2）澄清石灰水变浑浊，黑色粉末变成红色，CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（3）样品的质量为9g；
（4）支持，只要根据氧化铜由黑色变为红色，就可判断三种氧化物中一定含有一氧化碳，没有尾气的处理装置，添加酒精灯在装置最后．

点评：验证二氧化碳将气体通过澄清石灰水，验证一氧化碳时将气体通过金属氧化物，看是否能还原出金属，要注意有尾气处理装置．