题目内容

5．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：
【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物？
【猜测】
猜想1猜想2猜想3
只有CO只有CO2含有CO和CO2
【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

已知：B装置的作用是除去气体中的二氧化碳，避免对气体中一氧化碳的检验造成干扰；D装置的作用是除去混合气中的水蒸气．
（1）观察到A装置（填字母）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：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F中澄清石灰水变浑浊；②E装置中出现黑色氧化铜变成红色物质的现象．
【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立．草酸分解的化学方程式是H2C2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+H2O．
【问题讨论】
实验中装置末端酒精灯的作用是点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气．

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．
故答案为猜想2   CO2；（1）A；
（2）①F中澄清石灰水变浑浊；②黑色氧化铜变成红色物质； H2C2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2↑+H2O；
【问题讨论】点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气．

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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15．表面完全锈蚀的铁钉放入足量的稀硫酸中，稍加热，首先观察到的现象是铁锈逐渐溶解，溶液变黄，该反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2 （SO4）3+3H2O；反应一段时间后，可观察到铁钉表面有气泡产生，该反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=Fe SO4+H2↑．
16．用化学方程式表示下列反应原理．
（1）铁在氧气中燃烧3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4；
（2）电解水的化学方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
13．下列关于碳及其化合物的说法，正确的是（　　）
A．用紫色石蕊溶液来区分CO2和CO
B．CO和CO2都可将氧化铜还原成铜
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20．我们常用实验探究的方法来研究化学物质组成及其变化规律，如图：

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（3）C实验原理与B（填实验代号）实验相同．
（4）D是探究燃烧条件的实验．打开分液漏斗的活塞前，白磷不燃烧，而打开后，白磷燃烧．比较打开活塞前后的现象，证明白磷燃烧需要氧气．烧杯中水的作用是隔绝氧气．
10．下列药品中：①氧化铜粉末、②石灰石块、③盐酸溶液．①应该用药匙取用，②应该用镊子取用，滴加③应该用胶头滴管取用．（用仪器名称填写）
17．据报道，中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制一种新型催化剂，可将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体，反应的微观示意图如图所示．有关该反应的说法正确的是（　　）
A．反应前后原子总数减少B．反应物和生成物中共有两种氧化物
C．得到的液体燃料化学式是H2C2OD．可用于减少二氧化碳的排放
14．空气污染物主要有哪些？说出一项防治空气污染的措施．
15．某化学兴趣小组利用如图所示装置对二氧化碳的性质进行验证，当通入二氧化碳一段时间后：
（1）H烧杯中下层（填“上层”或“下层”）的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是密度比空气大，具有的化学性质是不燃烧、不支持燃烧．
（2）G处澄清石灰水变浑浊．写出G处发生变化的符号表达式Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（3）小李同学实验时，使用浓盐酸和大理石反应制取的CO2，他观察到F处的紫色石蕊试液变红．已知：浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体溶于水显酸性．对石蕊变红这一变化的合理解释是B（选填字母编号）．
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红
B．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
C．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红．

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