Question

20．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1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	CO和CO2都有

【猜    想】
【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（填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明有CO₂气体．
（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装置中黑色粉末变成红色；③F中澄清石灰水变浑浊，证明有CO气体．E装置中反应的化学方程式为CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
【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H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是检验二氧化碳是否被完全吸收，D装置的作用是吸收水分．
（2）装置末端酒精灯的作用是处理尾气CO，防止污染空气．

Answer 1

分析 【猜想】根据猜想1和3分析；
【实验探究】（1）A装置中的澄清石灰水变浑浊，能够证明有CO₂气体；
（2）氧化铜有黑色变红色，最后有二氧化碳生成，说明有CO存在，根据反应物、反应条件、生成物然后写出化学反应式即可；
【实验结论】根据猜想3成立可知，反应物、反应条件、生成物然后写出化学反应式即可；
【问题讨论】（1）二氧化碳可以检验二氧化碳气体的存在；浓硫酸可以吸收水分；
（2）装置末端酒精灯可以处理尾气CO

解答 解：【猜想】根据猜想1和3可知，猜想2是只有CO₂；
故答案为：CO₂．
【实验探究】（1）二氧化碳遇澄清石灰水，可使石灰水变浑浊，所以A装置中的澄清石灰水变浑浊，能够证明有CO₂气体；
故答案为：A．
（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．氧化碳与氧化铜混合加热生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
故答案为：黑色粉末变成红色；F中澄清石灰水变浑浊．CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
【实验结论】根据猜想3成立可知，生成物中有一氧化碳、二氧化碳、水，所以化学反应式是：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
故答案为：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【问题讨论】（1）澄清石灰水可以检验二氧化碳气体的存在，所以C装置的作用是检验二氧化碳是否被完全吸收；浓硫酸可以吸收水分，所以D装置的作用是吸收水分；
故答案为：检验二氧化碳是否被完全吸收；吸收水分．
（2）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．
故答案为：处理尾气CO，防止污染空气．

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．