题目内容

8.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、氧元素,可推测生成物中含有水.小明这样判断的理由是化学反应前后元素的种类不变.
(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,实验现象是澄清石灰水变浑浊,小明据此判断生成物中含有二氧化碳.此反应的化学方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
【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CuO(填化学式),A装置中的实验现象是黑色粉末变红色.反应的化学方程式是CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2.
(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,你是否支持小芳的观点:支持(填“支持”或“不支持”),请说出你的理由:具有还原性的氧化物是一氧化碳.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:未进行尾气处理,处理的方法是B装置右侧导管口处放一燃着的酒精灯.
(4)反思:同学们认为二氧化碳与一氧化碳组成元素相同但是性质差异很大,原因是这两种物质的分子结构不同.

分析 由题目的信息可知:小明首先根据草酸中含有氢(或氢和氧)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,澄清的石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;一氧化碳一般用灼热的氧化铜来检验,现象是黑色变红色,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳;我支持小芳的观点,因为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有一氧化碳;“实验二”装置有一个缺陷,缺陷是缺少尾气处理装置;处理的方法是将尾气通到酒精灯的火焰上;一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但分子的构成不同,据此进行分析解答.

解答 解:(1)小明首先根据质量守恒定律,草酸中含有氢(或氢和氧)元素,可推测生成物中含有水;
(2)实验一:二氧化碳一般用澄清的石灰水来检验,澄清的石灰水变浑浊,就证明是二氧化碳;一氧化碳一般用灼热的氧化铜来检验,现象是黑色变红色,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳;故答案为:澄清石灰水;石灰水变浑浊;CuO;黑色固体变为红色;CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2
(3)我支持小芳的观点,因为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有一氧化碳;“实验二”装置有一个缺陷,缺陷是缺少尾气处理装置;处理的方法是将尾气通到酒精灯的火焰上;故答案为:支持;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有一氧化碳;缺少尾气处理装置;将尾气通到酒精灯的火焰上;(其他合理答案也对)
(4)一氧化碳和二氧化碳的元素组成相同,但是它们分子的构成不同,1个CO分子比1个CO2分子少1个氧原子,故它们的化学性质不同;
故答案为:(1)氢、氧(或氢),化学反应前后元素的种类不变等,
(2)澄清石灰水变浑浊,Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O,CuO,黑色粉末变红色,CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2
(3)支持,具有还原性的氧化物是一氧化碳(初中范围内),未进行尾气处理等,B装置右侧导管口处放一燃着的酒精灯(或导管口用一瘪的气球进行收集)
(4)分子结构.

点评 本考点既考查了实验步骤的设计,又考查了化学方程式的书写,还对实验进行了评价,综合性比较强.实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等.本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究.同学们要具体分析,综合掌握.

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