题目内容

15.晶体(H2C2O4•2H2O)熔点较低,加热会熔化、气化和分解.草酸(H2C2O4)受热会分解,它与氢氧化钙的反应为:H2C2O4+Ca(OH)2═CaC2O4↓(白色)+2H2O.
甲、乙两同学对草酸受热分解的产物作如下探究:
(1)猜想与假设:
第一种:草酸分解生成CO2和 H2;   第二种:草酸分解生成CO2、CO和 H2O;
第三种:草酸分解:H2C2O4$\stackrel{△}{→}$CO2↑+H2O(未配平);
有同学从理论上就可判断第三种假设不成立,老师也认为这一判断是正确的,该同学判断的理论依据是无法进行配平、配不平或不符合质量守恒定律或只有化合价的升高,无化合价的降低.
(2)设计与实验:
甲、乙两同学分别设计了下图所示的A、B两套实验装置(图中铁架台略去).

①甲同学按A装置实验,观察到澄清石灰水变浑浊,认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的CO2所导致,此判断不严密(填“严密”或“不严密”).
②乙同学的B装置图方框内的仪器未画完整,请你帮他画完整.
乙同学按B装置实验,看到无水硫酸铜由白变蓝,洗气瓶中溶液变浑浊.在尖嘴管口点燃剩余气体,火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水烧杯,有白色固体生成,证明产物中有CO;换一个干、冷烧杯罩在火焰上方,内壁无现象,证明产物中无H2
(3)结论与思考:
①草酸受热分解的化学方程式为:H2C2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O.
②若省略B装置方框内的仪器,整套装置也能证明产物中有CO2(假设每步都反应完全),方法是:称量实验前后盛有碱石灰的干燥管的质量.

分析 猜想生成物首先考虑元素化合价反应前后肯定有升高的也又降低的,再根据图中设计的实验和二氧化碳的性质解决其它题目.

解答 解:(1)酸受热分解若只生成二氧化碳和水,氢氧元素化合价不变,而碳元素化合价升高,所以反应后应有化合价降低的元素,所以答案:无法进行配平、配不平或不符合质量守恒定律或只有化合价的升高,无化合价的降低.
(2)烧杯敞口放置在空气中空气中也有二氧化碳,时间长了烧杯内的澄清石灰水也会变浑浊,故答案:①不严密;
②注意洗气瓶要长进短出,进气的导管要浸没液体中,出气导管只要刚刚露出橡皮塞.
故答案为
因为无水硫酸铜由白变蓝,洗气瓶中溶液变浑浊,所以草酸受热分解肯定生成二氧化碳和水,但都被吸收.到最后点燃的是一氧化碳,燃烧生成二氧化碳.故答案:内壁附有澄清石灰水;CO;
(3)①根据实验现象和前面的分析知草酸受热分解生成二氧化碳、一氧化碳、水.故答案:①H2C2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+H2O;
②二氧化碳能和碱石灰中的氢氧化钠反应,虽没现象但干燥管因吸收它质量增加.故答案:称量实验前后盛有碱石灰的干燥管的质量.

点评 本题是实验探究题,综合考查到了质量守恒定律、物质的性质、化学用语相关知识.

练习册系列答案
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3.某品牌纯碱中含有少量氯化钠.某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度(即碳酸钠的质量分数),组内一同学设计了如下实验:
【设计实验方案】
实验装置(如图2所示,固定装置略去):

需要测定的实验数据:纯碱样品的质量;实验前、后C装置(包含氢氧化钠固体)的总质量.
(1)A装置中反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑;为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应,其操作是逐滴滴入稀硫酸至不再产生气泡为止.
(2)B装置的作用是除去水蒸气,C装置中反应的化学方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H20.
(3)补充D装置装氢氧化钠固体的球形管(简要叙述或画出装置示意图).
【交流与表述】
(4)有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低,原因是AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收.
(5)为了克服图2装置的不足,有同学提出,还应增加图1装置与A装置连接(A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞),在反应前、后用图1装置分两次缓慢鼓入足量空气.
①反应前,断开B、C装置之间的连接,用图1装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气;
②反应后,用图1装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体;
③在A装置中的反应发生时,开关R处于关闭状态,其原因是避免图1装置吸收反应产生的部分二氧化碳气体.
【数据处理】
(6)称得的纯碱样品质量为10.8g,实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g,纯碱的纯度为98.1%(计算结果保留小数点后一位).
【反思与评价】
(7)能否用稀盐酸代替稀硫酸?同学们经过讨论认为不能,理由是稀盐酸挥发出氯化氢气体,被C装置吸收,影响实验测定.

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