Question

【题目】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碳的氧化物的成分进行了实验探究．

（提出问题）如何通过实验确定碳的氧化物的成分．

（猜想）

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	______

（设计实验）基于猜想3，兴趣小组同学设计了如图实验装置：

（实验探究）

（1）实验过程中观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解时有CO2气体产生,A中发生的化学方程式为_______已知：氢氧化钠和氢氧化钙具有相似的化学性质。写出B中发生的化学方程式为______

（2）实验过程中还观察到以下实验现象：①C装置中澄清石灰水不变浑浊；②E装置中_____；③F装置中澄清石灰水变浑浊，证明有CO气体．

（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_______．

（问题讨论）

（1）C装置的作用是_______

（2）装置末端酒精灯的作用是尾气处理，写出发生反应的化学方程式_____。

（计算）某研究性学习小组的同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他们取了若干块矿石样品，对样品中的碳酸钙的质量分数进行检测，采用了以下的办法：取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（杂质不溶于水，不与盐酸反应）．

序号	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀盐酸质量g	10	10	10	10
剩余固体质量g	5.5	3.0	1.2	m

请计算：

（1）哪几次反应中碳酸钙有剩余________；

（2）上表中的m的数值应为________；

（3）这种石灰石中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）______

Answer 1

【答案】CO和CO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 黑色粉末变成红色 H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O 检验二氧化碳是否被除尽 2CO+O22CO2 一、二 1.2 85%

【解析】

[猜想]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）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填： CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；2NaOH+CO2═Na2CO3+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；故填：黑色粉末变成红色；

[实验结论]
草酸受热分解生成水、一氧化碳和二氧化碳，反应的化学方程式为：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。故填：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O；

[问题讨论]

（1）C装置的作用是检验二氧化碳是否被除尽。故填：检验二氧化碳是否被除尽；

（2）装置末端酒精灯的作用是尾气处理，发生的反应是一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：2CO+O22CO2；故填：2CO+O22CO2；

[计算]

（1）每次加入的盐酸质量是相等的，但是第一、二次减少2.5g，第三次减少1.8g，所以第一次、第二次反应后碳酸钙质量有剩余；
（2）每次加入的盐酸质量是相等的，但是第一、二次减少2.5g，第三次只减少1.8g，说明碳酸钙完全反应，只剩余不和稀盐酸发生反应的杂质，所以第四次反应后剩余固体质量也是1.2g；
（3）通过第三次和的四次的数据可知：样品中杂质的质量为1.2g，所以石灰石中碳酸钙的质量分数为：×100%=85%．
故填：（1）一、二；（2）1.2；（3）85%．