Question

3．类比法是学习化学的重要方法之一．草酸的化学性质与碳酸相似．已知碳酸易分解，草酸在受热条件下也分解，而且仅生成氧化物．某校研究性学习小组对此展开探究：
（1）小明首先根据草酸中含氢、氧元素，推测生成物中含有水．
（2）小明又对草酸分解生成的气体成分进行如下探究：
【提出假设】假设1：该气体只含有二氧化碳  假设2：该气体只含有一氧化碳
            假设3：该气体是二氧化碳和一氧化碳的混合物
（3）【设计实验方案】取少量氧化铁红色粉末放入硬质玻璃管中，设法排出装置中原有空气后，再将该气体依次通过装置A、B、C、D．对C加热（装置如下图）．请你完成下表：

（4）【进行实验】通过实验及现象分析，确认假设3成立．
（5）【反思与评价】
①实验过程中，A试管中发生反应的方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，现象为红色粉末变黑．
②B装置利用浓硫酸的吸水性干燥气体；A与D装置所盛物质相同，下列说法正确的是Ⅰ．
Ⅰ．由于A、D所处位置不同，其作用也就不同
Ⅱ．虽然A、D所处位置不同，但作用完全相同
Ⅲ．设置D装置的主要目的是检测草酸分解产物中是否含有二氧化碳．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，判断元素和物质的组成；二氧化碳用澄清的石灰水检验；C装置中红棕色固体粉末是氧化铁，一氧化碳还原氧化铁，得到单质铁和而二氧化碳．一氧化碳有毒，因此用一氧化碳做还原剂时，要有尾气处理装置．由实验探究可知：草酸在加热的条件下，生成水、二氧化碳和一氧化碳．

解答 解：（1）由草酸分解能生成水，再根据质量守恒定律，可推出草酸中一定含有氢元素和氧元素；故填：氢、氧；
（5）①二氧化碳一般用澄清的石灰水来检验，实验现象是澄清的石灰水变浑浊，故答案为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
C装置中红棕色固体粉末是氧化铁，一氧化碳还原氧化铁，得到单质铁和而二氧化碳，配平即可．
故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；红色粉末变黑；
②浓硫酸具有吸水性，可用来干燥气体；AD位置不同，作用也不相同，A检验草酸分解产物中含有二氧化碳，D是用来检验草酸分解产物中是否含一氧化碳（因为一氧化碳在加热的条件下与氧化铁反应生成二氧化碳）．故填：吸水；Ⅰ．

点评 本考点属于实验探究题，探究草酸的性质和变化规律，还有气体的检验和化学方程式的书写，综合性比较强．本题根据题目提供的信息，结合实验探究的一般步骤和酸的性质等知识来解决，还要注意化学方程式的书写和配平．本考点主要出现在实验题中．