Question

19．草酸的化学式为H₂C₂O₄，甲、乙两同学对草酸受热分解及其产物的检验做探究：
【猜想与假设】
第一种：草酸分解产物是CO₂和H₂；   第二种：草酸分解产物是CO₂、CO和H₂O；
第三种：草酸分解产物是 CO₂和H₂O；  第四种：草酸分解产物是CO₂、CO．
以上猜想，第四种一定不可能，原因是根据质量守恒定律．
【查阅资料】无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色，碱石灰是一种常用的干燥剂．
【实验设计】（图中铁架台略去）甲同学设计了甲装置，乙同学设计了乙装置．

【实验过程】甲同学按甲装置实验，在给草酸晶体加热时，先预热，然后固定在试管底部加热，过一会儿观察到澄清石灰水变浑浊；乙同学按乙装置实验，观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色，澄清的石灰水变浑浊，且生成的气体通过碱石灰后，在干燥管的尖嘴处点火能燃烧，乙同学进一步通过实验验证燃烧的气体为CO，他的操作是点燃气体，然后在火焰上方罩一干冷的烧杯，一会迅速倒转过来，倒入澄清的石灰水，观察现象，现象是烧杯内壁无水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】第二种猜想是正确的，请写出草酸受热分解的化学方程式H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【反思与评价】乙同学认为甲同学设计的实验装置有缺陷．由于试管口向下倾斜，而且草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，因此实验中常会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验．甲同学认为乙同学的设计是科学合理的．请你谈谈乙装置优于甲装置之处底部弯曲的试管避免了熔化的草酸晶体流入导管．（答出一点即可）

Answer 1

分析 草酸中含有碳、氢、氧三种元素，所以草酸加热分解的产物中一定含有这三种元素．且在加热时，要先预热，然后再加热．

解答 解：（1）由质量守恒定律可知，反应后一定存在氢元素，故第四种猜测是错误的；
（4）在加热试管中的药品时，先预热再固定加热．在验证气体一氧化碳时，可点燃气体，然后在火焰上方罩一干冷的烧杯，一会迅速倒转过来，倒入澄清的石灰水，若观察到烧杯内壁无水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊，则该气体是CO；
（5）实验观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色可以证明反应后气体含有H₂O，澄清的石灰水变浑浊证明气体中含有CO₂，在干燥管的尖嘴处点火能燃烧证明有可燃性气体H₂或CO，由此得出猜想二正确；
（6）乙装置的优点：底部弯曲的试管避免了熔化的草酸晶体流入导管（或乙同学设计的实验装置同时证明了
CO₂、CO、H₂O的存在或乙同学的设计在验证了CO存在的同时又解决了CO的污染问题）．
故答案为：
（1）四；根据质量守恒定律（或化学反应前后元素的种类不变）；
（4）预热；试管；点燃气体，然后在火焰上方罩一干冷的烧杯，一会迅速倒转过来，倒入澄清的石灰水，观察现象；烧杯内壁无水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水变浑浊．
（5）二；H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O；
（6）底部弯曲的试管避免了熔化的草酸晶体流入导管（或乙同学设计的实验装置同时证明了CO₂、CO、H₂O的存在或乙同学的设计在验证了CO存在的同时又解决了CO的污染问题）．

点评 有一氧化碳或其它的有毒气体参加反应时，装置后面一定有尾气处理装置．以防气体污染空气．同时，可燃性的气体在加热或高温时，首先检验装置的气密性．