Question

15．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．某课外兴趣小组对生成物中碳的氧化种类等问题进行了如下探究：

【提示】①CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；②NaOH易溶于水；③浓硫酸能吸水．
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	CO和CO2

【设计实验】兴趣小组同学设计了如图所示实验：
【实验探究】
（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．该装置中发生反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）观察到：①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊；
②E装置中出现红色粉末变成黑色的现象．上述现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO．其中E装置中发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【实验结论】猜测3成立．
【拓展与反思】
（1）装置末端酒精灯的作用是点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气；灯内酒精完全燃烧的化学方程式为：C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
（2）若B装置没有把二氧化碳气体完全吸收，可能的一条原因是二氧化碳通入速率快来不及吸收完全、NaOH溶液量不足．

Answer 1

分析 【提出问题】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根据猜想1、2的内容，推测猜想3的内容；
【实验探究】（1）根据：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析；
（2）氧化铁颜色改变，最后有二氧化碳生成，说明有CO存在；
【拓展与反思】（1）装置末端酒精灯可以处理尾气CO；
（2）根据实验中可能存在的问题来分析．

解答 解：【提出问题】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根据猜想1、2的内容，推测猜想3的内容；故填：CO和CO₂；
【实验探究】（1）如果生成的气体中含有二氧化碳，通过A装置时，澄清的石灰水会变浑浊．故填：A；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）C装置中澄清石灰水不变浑浊，说明原有的二氧化碳已经被完全吸收；E装置中黑色粉末变成红色，说明氧化铜被还原；F中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，说明还原气是CO．故答案为：①澄清石灰水变浑浊，②红色粉末变成黑色；3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【拓展与反思】（1）为防止一氧化碳污染空气，装置末端酒精灯可以点燃尾气CO，防止污染空气；酒精与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳；故填：点燃尾气中一氧化碳，防止污染空气；C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
（2）若B装置没有把二氧化碳气体完全吸收，可能是二氧化碳通入速率快来不及吸收完全、NaOH溶液量不足等等；故填：二氧化碳通入速率快来不及吸收完全、NaOH溶液量不足（合理即可）．

点评 此题是检验一氧化碳和二氧化碳的存在，就要我们熟悉一氧化碳和二氧化碳的性质特点．