Question

12．蚊虫叮咬时，会分泌蚁酸．化学小组同学对蚁酸产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究．
[提出问题]蚁酸的成分是什么？它有什么性质？
[查阅资料]I．蚁酸的化学名称叫甲酸，化学式为HCOOH
 II．蚁酸隔绝空气并加热时会分解生成两种氧化物
[实验探究]（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成红色，说明蚁酸显酸性．
（2）小芳同学根据蚁酸中含有氢、氧元素，推测出蚁酸在隔绝空气并加热分解时生成水．
（3）对它分解生成的另一种氧化物，小敏提出两种猜想：
猜想Ⅰ是CO₂；
 猜想Ⅱ是CO；
他们按如图所示进行实验：先向装置中通入一会N₂，再将蚁酸分解产生的气体通入其中．

①先通N₂的目的是排净装置内的空气；
②若装置A中无明显变化，则猜想Ⅰ不成立（填“成立”或“不成立”）；
③装置B的作用是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂（用化学方程式表示）；
④装置D中的现象为澄清的石灰水变浑浊；
[结论]甲酸受热能分解，反应的化学方程式是HCOOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑；
[讨论交流]从环保角度看，该装置存在的明显缺陷是在尾部放一个燃着的酒精灯．
[拓展延伸]小组同学利用蚁酸分解产生的气体，测定10g氧化铜样品（杂质不参与反应）中氧化铜的质量分数，在不同时刻测定C中固体的质量（如表）：

反应时间/min	2	4	6	8	10
固体质量/g	9.3	8.8	8.5	8.4	8.4

分析表中数据，完成以下问题：
①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确；
②样品中氧化铜的质量分数是多少？

Answer 1

分析 [实验探究]（1）根据酸溶液能使石蕊试液变红色分析；
（2）根据水的组成分析蚁酸中含有的元素；
（3）①根据蚁酸的组成元素分析生成气体；
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，据此分析判断；
③根据浓硫酸具有吸水性分析装置B的作用；
④根据在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，分析实验时装置C中的现象；
⑤根据二氧化碳与氢氧化钙的反应写出反应的方程式；
[讨论交流]根据一氧化碳有毒能污染空气分析处理尾气的方法；
[拓展延伸]①根据在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是防止固体粉末洒落进行解答；
②根据一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，反应前后固体减少的质量就是氧化铜中氧元素质量进行解答．

解答 解：【实验探究】（1）能使石蕊试液变红色的溶液显酸性；故填：红；
（2）根据蚁酸中含有氢、氧元素，推测出生成物中含有水；故填：氢、氧；
（3）根据甲酸的元素组成，依据反应前后元素种类不变，生成水后，生成的气体可能是二氧化碳或一氧化碳；故填：CO；
①通入氮气是为了排净装置内的空气，故填：排净装置内的空气；
②装置A中无明显变化，说明生成的气体不是二氧化碳；故填：不成立；
③在加热的条件下一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳和铜，故填：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
④实验时装置D中发生反应是二氧化碳与氢氧化钙发生了反应，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，所以装置D中的现象为澄清的石灰水变浑浊；
故填：澄清的石灰水变浑浊；
【结论】甲酸受热分解为水和一氧化碳，反应的化学方程式为HCOOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑；故填：HCOOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO↑；
[讨论交流]由于一氧化碳有毒能污染空气，从环保角度看，该装置存在明显的缺陷是缺少尾气处理，处理方法是：在尾部放一个燃着的酒精灯；
故填：在尾部放一个燃着的酒精灯；
[拓展延伸]①在称量质量过程中，必须把玻璃管两端封住，目的是防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确；故填：防止固体粉末洒落，造成测量结果不准确；
②设样品中氧化铜的质量为x．
CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂                   前后质量改变
        80        64                               80-64=16
         x                                            10g-8.4g=1.6g
$\frac{80}{x}=\frac{16}{1.6g}$
x=8.0g
样品中氧化铜的质量分数=$\frac{8g}{10g}×100%$=80%
答：样品中氧化铜的质量分数为80%．

点评 本题属于信息题的考察，考查了质量守恒定律的运用、一氧化碳、二氧化碳的化学性质等知识点，解答本题的关键是要充分理解实验装置的特点和各种物质的性质，只有这样才能对问题做出正确的判断．