Question

7．已知草酸（H₂C₂O₄）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究．
【提出猜想】（1）分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物．
（2）分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物．
（3）分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物．
你认为合理的猜想是（3）（选填序号），依据是质量守恒定律．
【查阅资料】（1）浓硫酸具有脱水性，可以将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去．
（2）白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色．
（3）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
（4）CO₂+2NaOH═NaCO₃+H₂O
【进行实验】为了检验草酸的分解产物的成份，该小组同学将草酸的分解产物通过下图所示的装置（部分夹持仪器已略去）

（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了H₂O和CO₂．（2）装置D的作用是检验CO₂是否已被完全除去．
（3）证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊．
（4）装置B中发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；装置E中发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【得出结论】草酸分解的化学方程为H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑．
【反思与评价】从环保角度考虑，上述实验的不足之处是装置F后缺少尾气处理装置．

Answer 1

分析 已知草酸（H₂C₂O₄）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，根据质量守恒定律，分解产物可能是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物；由实验现象可知：装置A中无水硫酸铜变蓝，说明有水；装置B中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳；装置D的作用是：检验CO₂是否已被完全除去；证明有一氧化碳的现象是：D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊；从环保角度考虑，装置F后应该有尾气处理装置；书写化学方程式时，要注意配平．

解答 解：【提出猜想】已知草酸（H₂C₂O₄）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，根据质量守恒定律，分解产物可能是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物；
【进行实验】（1）由实验现象可知：装置A中无水硫酸铜变蓝，说明有水；装置B中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳； 
（2）装置D的作用是：检验CO₂是否已被完全除去；
（3）证明有一氧化碳的现象是：D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊；
（4）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【得出结论】草酸在浓硫酸做催化剂和加热的条件下生成水、二氧化碳和一氧化碳，化学方程式为：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑；
【反思与评价】从环保角度考虑，装置F后应该有尾气处理装置．
故答案为：【提出猜想】（3），质量守恒定律；
【进行实验】（1）H₂O和CO₂；
（2）检验CO₂是否已被完全除去；
（3）D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊；
（4）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【得出结论】H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑；
【反思与评价】装置F缺少尾气处理装置．

点评 本考点考查了气体的检验、质量守恒定律和化学方程式的书写等，知识点比较多，综合性比较强．有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；本考点主要出现在实验题中．