Question

18．类比法是化学研究物质的重要方法之一．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，仅生成三种氧化物．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有氢和氧元素，可推测生成物中含有水．
（2）小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：
[假设一]生成物中有二氧化碳
实验一：将生成的气体通入澄清的石灰水，实验现象（用化学方程式表示）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，小明据此判断生成物中含有二氧化碳．
[假设二]生成物中有一氧化碳
实验二：小明用如图装置进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳．

请回答：A装置中黑色固体粉末是Fe₂O₃（填化学式），A装置中的实验现象是红色固体变为黑色
（3）讨论交流：
小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，是否支持小芳的观点：支持（填“支持”或“不支持”），理由是只要根据氧化铜由黑色变为红色，就可判断三种氧化物中一定含有一氧化碳．
小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷缺缺少尾气处理装置，处理的方法是将尾气通到酒精灯的火焰上．

Answer 1

分析 通过实验分析可知：首先根据草酸中含有氢元素和氧元素，可推测生成物中含有水；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，据此判断生成物中含有二氧化碳；要证明生成物中含有一氧化碳，A装置中黑色固体粉末是氧化铜，A装置中的实验现象是：黑色变红色，B装置中澄清的石灰水变浑浊，是因为一氧化碳与氧化铜在点燃的条件下生成铜和二氧化碳；小芳认为，小明的“实验二”不需要B装置也能够推断出生成物中含有一氧化碳，我不支持小芳的观点，因为草酸中有氢元素，如果生成氢气，氢气也具有还原性；从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，是没有尾气处理装置，会污染空气；处理的方法是：在导管口放一个点燃的酒精灯或扎一个气球．

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；
（2）验证二氧化碳是通过澄清石灰水，能变浑浊说明有二氧化碳，反应的方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；因为一氧化碳具有还原性，能还原金属氧化物，根据该物质呈红色可推出，红色粉末是氧化铁；它被一氧化碳还原后，生成了黑色的金属铁．因此，A装置中的实验现象是红色粉末变成黑色，
（3）因为二氧化碳不具有还原性，只要是红色粉末变成黑色，就说明存在还原性物质，能说明存在一氧化碳，特别是在验证一氧化碳时，注意尾气处理，否则没反应的一氧化碳会污染空气．
故答案为：（1）氢和氧；
（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；Fe₂O₃，红色固体变为黑色；
（3）支持；缺少尾气处理装置；将尾气通到酒精灯的火焰上．

点评 验证二氧化碳将气体通过澄清石灰水，验证一氧化碳时将气体通过金属氧化物，看是否能还原出金属，要注意有尾气处理装置．