题目内容
【题目】草酸是一种酸，草酸晶体（H2C2O42H2O）易溶于水，熔点较低，加热会熔化、气化和分解。草酸（H2C2O4）与氢氧化钙的反应：H2C2O4+Ca(OH)2=CaC2O4↓(白色)+2H2O。
（分析讨论）
实验室可用加热草酸晶体分解的方法获得CO
（1）先加热草酸晶体生成CO、CO2和H2O，其化学方程式是_____；
（2）最后用如图装置收集CO，气体应从_____端进入（选填“a”或“b”）。
（实验反思）
（3）甲认为如图中试管口应略向下倾斜，老师、同学讨论后一致认为装置是正确的，理由是_____。
（4）实验中观察到澄清石灰水变浑浊，乙认为一定是由草酸晶体受热分解产生的CO2所导致，丙认为乙的结论不严密，理由是_____。
（生活链接）菠菜营养丰富，但菠菜豆腐同食，易得结石（主要成分草酸钙晶体），小组同学对草酸钙晶体的性质及组成产生了兴趣。
（性质探究）按下图装置将草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）样品高温加热，使其完全分解并检验产生的气体。
（问题讨论）
（5）B中观察到_____现象，说明反应生成了水；
（6）C、G中澄清石灰水均变浑浊，说明反应还生成_____和_____气体。
（7）有同学认为上述结论不严谨，并不能得出有一氧化碳生成的结论。请说明理由_____。
（组成确定）
（8）利用热分析仪对草酸钙晶体（CaC2O4·xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量—分解温度的关系如图。
①温度为200℃左右时，晶体全部失去结晶水，晶体中结晶水的质量为_____g。
②计算CaC2O4·xH2O中的x（CaC2O4的相对分子质量：128），x=_____。
③800℃以上时，经检验残留固体为氧化物，图中m的值是_____。
④写出固体质量由12.8g变为10.0g时的化学方程式_____。
【答案】H2C2O42H2O
CO↑+CO2↑+3H2O↑ b 草酸熔点较低，加热分解时，先熔化后分解所以试管口略向上倾斜 可能是草酸气体进入澄清石灰水，生成草酸钙白色沉淀 无水硫酸铜变蓝 CO CO2 可能氢氧化钠没有将二氧化碳完全吸收 1.8 1 5.6 CaC2O4
CaCO3+CO↑
【解析】
分析讨论：
（1）根据“加热草酸晶体生成CO、CO2和H2O”，故其化学方程式是H2C2O42H2O CO↑+CO2↑+3H2O↑；
（2）CO极难溶于水，密度比水小，用图1装置排水法收集CO，气体应从b端进入；
实验反思：
（3）甲认为图2中试管口应略向下倾斜，原因是草酸熔点较低，加热分解时，先熔化后分解，所以试管口略向上倾斜；
（4）实验中观察到澄清石灰水变浑浊，乙认为一定是由草酸晶体受热分解产生的CO2所导致，丙认为乙的结论不严密，理由是草酸加热气化产生草酸（H2C2O4）气体与氢氧化钙反应生成CaC2O4沉淀；
（5）硫酸铜粉末遇水变蓝色，将草酸钙晶体（CaC2O4xH2O）样品高温加热，B中观察到硫酸铜粉末变蓝现象，说明反应生成了水；
（6）C中澄清石灰水均变浑浊，说明反应还生成CO2气体；G中澄清石灰水均变浑浊，说明反应还生成CO气体，因为一氧化碳与氧化铜反应会生成二氧化碳；
（7）根据上述实验分析可知草酸加热有二氧化碳生成，若经过氢氧化钠溶液，不能使二氧化碳完全吸收，G中澄清石灰水也会变浑浊，可在D 和 E 装之间再增加一个盛澄清石灰水的洗气瓶，若该洗气瓶中澄清石灰水不变浑浊，若G中澄清石灰水变浑浊则说明草酸分解产生了二氧化碳。有同学认为上述结论不严谨，并不能得出有一氧化碳生成的结论。理由可能氢氧化钠没有将二氧化碳完全吸收。
（8）①温度为200℃左右时，晶体全部失去结晶水，晶体中结晶水的质量为14.6g-12.8g=1.8g；
②根据图像可知0～200℃是晶体失去结晶水的过程，14.6克CaC2O4xH2O失去水后生成12.8克CaC2O4，
，解得x═1；
③800℃以上时，经检验残留固体为氧化物，根据质量守恒定律可知，该固体氧化物是氧化钙，设生成氧化钙的质量为y。
，解得x=5.6g，即图中m的值是5.6g；
④根据图像可知800℃以上时，反应生成了氧化钙，氧化钙可能是由碳酸钙分解所得，400℃时草酸钙分解，可能生成了碳酸钙，若生成碳酸钙，则10g的固体为碳酸钙，10g碳酸钙固体中，钙元素的质量=
，碳元素的质量=
，氧元素的质量=10g-4g-1.2g=4.8g；12.8g草酸钙中钙元素的质量=
；碳元素的质量=
，氧元素的质量=12.8g-2.4g-4g=6.4g，根据质量守恒定律可知，草酸钙分解后的产物中除了碳酸钙外，其他物质中碳元素的质量=2.4g-1.2g=1.2g；氧元素的质量=6.4g-4.8g=1.6g，其他物质的质量=1.2g+1.6g=2.8g，与题设中生成其他物质的质量=12.8g-10g=2.8g相同。假设成立，碳原子与氧原子的个数比=
，所以草酸钙分解后的产物中除了碳酸钙外，还有CO；反应的化学方程式是：CaC2O4CaCO3+CO↑。
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【题目】下列实验设计不能达到实验目的的是（ ）
选项 | A | B | C | D |
实验目的 | 除去CO中的CO2，并回收CO | 探究可燃物燃烧所需的条件 | 除去氧化铜粉末中的铜粉 | 鉴别NH4NO3、CuSO4和NaCl三种白色粉末 |
实验设计 |
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A. AB. BC. CD. D
【题目】白云石粉是一种生产高级玻璃器皿、医药用瓶、光学玻璃的原料，某化学兴趣小组对白云石粉极其好奇，决定对其进行探究。
（查阅资料）白云石属于碳酸盐矿物，白云石粉主要成分的化学式可表示为：xMgCO3 ·yCaCO3。（杂质是二氧化硅，其不溶于水，也不与盐酸反应，受热不分解）
一、定性探究：白云石粉的成分和性质
（实验分析）
（1）由步骤①②的现象可得出白云石粉中一定含有的离子是____________（填离子符号）。
（2）步骤③生成氢氧化镁的化学方程式是________________________________。该反应属于______（填写化学反应基本类型）。
（3）滤液Ⅱ中的溶质是_________________________。
（结 论）综合上述实验现象可初步证明白云石由碳酸钙、碳酸镁组成。
（实验质疑）小组同学经过讨论认为：因氢氧化钙微溶于水，导致沉淀B中除了氢氧化镁之外应该还混有氢氧化钙，对定量测定白云石粉的组成干扰较大，在老师的指导下该兴趣小组采用热分解法进行定量探究。
二、定量探究：白云石的组成
（查阅资料）碳酸钙开始分解的温度为898℃,1000℃时完全分解生成生石灰和二氧化碳气体；碳酸镁与碳酸钙的化学性质相似；碳酸镁开始分解的温度为540℃，700℃时完全分解。
（实验设计）为测定白云石中的含钙量及x：y的值，该兴趣小组设计了如下装置并进行实验：
（实验步骤）①组装仪器，检查装置的气密性；②准确称取15.0g 白云石粉末放在A装置中，打开弹簧夹，鼓入一段时间氮气，称量B、C、D装置的质量；③关闭弹簧夹，打开控温电加热器，缓缓调升温度至700℃，持续加热至固体质量不变；④打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，准确称量B、C、D装置的质量；⑤关闭弹簧夹，调升温度至1000℃，持续加热至固体质量不变，打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间氮气，准确称量B、C、D装置的质量。
实验数据记录如下表：
B中溶液质量/g | C中溶液质量/g | D中溶液质量/g | |
反应前 | 50.0 | 100.0 | 50.0 |
700℃ | 50.0 | 102.1 | 50.1 |
1000℃ | 50.0 | 106.3 | 50.3 |
（实验分析和数据处理）
（4）装置D的作用是______________；
（5）持续加热至固体质量不变后缓缓鼓入一段时间氮气的目的是_______________。
（6）计算白云石中碳酸镁的质量分数。（写出计算过程）：_______________。
（7）设计实验证明白云石粉已完全分解的实验方法是_____________________________（写出实验方法、现象）
（8）白云石（xMgCO3 ·yCaCO3）中的 x：y=___________（最简整数比），若加热前没有鼓入一段时间的氮气，将会导致x：y的值________（填偏大、偏小或不变）。
