题目内容

3.在浓硫酸的催化作用下,固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水,某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究
(1)【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物?
(2)【提出猜测】
猜测1 猜测2 猜测3
 只有CO只有
CO2
含有CO和CO2
(3)【设计实验】基于猜测3,依据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
(4)【实验探究】
①观察到A装置(填序号)中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成;
②有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
Ⅰ.C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中澄清石灰水变浑浊:
Ⅱ.E装置中出现黑色粉末变成红色粉末的现象;
(5)【实验结论】通过实验探究证明:猜测3成立:草酸分解的化学方程式是C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O;
(6)【问题讨论】
①B装置的作用是检验二氧化碳是否被完全吸收,D装置的作用是吸收水分;
②装置末端酒精灯的作用是处理尾气CO.

分析 【猜测】根据碳的氧化物可能是一氧化碳,也可能是二氧化碳,也可能是一氧化碳和二氧化碳进行分析;
【实验探究】①根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析;
②根据加热条件下,氧化铜能和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳进行分析;
【实验结论】根据草酸在加热的条件下生成二氧化碳、一氧化碳和水进行分析;
【问题讨论】①根据氢氧化钠能够吸收二氧化碳,浓硫酸有吸水性进行分析;
②根据一氧化碳有毒,需要尾气处理进行分析.

解答 解:【猜测】碳的氧化物可能是一氧化碳,也可能是二氧化碳,也可能是一氧化碳和二氧化碳,所以

猜想1猜想2猜想3
只有CO只有CO2含有CO和CO2
【实验探究】①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成;
②有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO,分别是:
C中石灰水不变浑浊,F中澄清石灰水变浑浊;
E装置中出现:黑色粉末变成红色粉末;
【实验结论】草酸在加热的条件下生成二氧化碳、一氧化碳和水,化学方程式为:C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O;
【问题讨论】①氢氧化钠能够吸收二氧化碳,浓硫酸有吸水性,所以B装置的作用是吸收二氧化碳,D装置的作用是吸收水分;
②一氧化碳有毒,需要尾气处理,所以装置末端酒精灯的作用是处理尾气CO.
故答案为:【猜测】CO2;
【实验探究】①A;
②澄清石灰水变浑浊,
黑色粉末变成红色粉末;
【实验结论】C2H2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O;
【问题讨论】①检验二氧化碳是否被完全吸收,吸收水分;
②处理尾气CO.

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

练习册系列答案
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8.实验室有一瓶长期露置于空气中氢氧化钠溶液,确认已变质.某学习小组展开如下探究,确定该溶液的成分,并进一步制定回收方案.
[提出问题1]该溶液中含有哪些物质?
[作出猜想]通过分析,作出如下猜想:
猜想I:已完全变质,该样品中只含碳酸钠;猜想II:部分变质,该样品中含有氢氧化钠和碳酸钠.
氢氧化钠变质的化学反应方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
[实验方案1]
实验操作实验现象实验结论
I.取少量溶液于试管中,向溶液中滴加足量的氯化钙溶液,并不断振荡.白色沉淀产生猜想II正确,含有氢氧化钠和碳酸钠
II.将步骤I反应后的混合物静置,取少量上层清液,滴加2~3滴酚酞试液.酚酞试液变红色
[提出问题2]如何从变质的氢氧化钠溶液中回收得到较纯净的氢氧化钠固体.
[探究2]回收纯净的氢氧化钠固体.
[查阅资料]在不同温度下NaOH的溶解度如表所示:
温度(℃)1020406080100
溶解度(g/100g水)6485138203285376

[实验方案2]如图所示:
[交流表达]请回答下列问题:
I.试剂x的化学式Ca(OH)2,操作y的名称为过滤.
II.根据相关物质的溶解度数据,系列操作z中②操作名称为降温结晶.
[反思提高]实验方案1中的物质检验和试验方案2中的杂质提纯都将碳酸钠进行了转化,但二者的目的不同.
I.实验方案1中的目的是防止对检验氢氧化钠产生干扰.
II.实验方案2中的目的是为了除去产品中的杂质而将碳酸铵转化为产品氢氧化钠.

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