Question

15．已知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生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：
【提出问题】生成物中有哪几种碳的氧化物？
【猜测】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO₂的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

【实验探究】
（1）观察到A装置（填序号）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成．
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO，分别是：
①E装置中出现黑色粉末变成红色粉末的现象；②C中石灰水不变浑浊，F中石灰水变浑浊．
【实验结论】通过实验探究证明：猜测3成立．草酸分解的化学方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是吸收二氧化碳，装置末端酒精灯的作用是把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境．
（2）如E装置中硬质玻璃管（含内容物）实验前质量为112.5g，实验后质量为109.3g，则参与反应的氧化铜质量为16g．

Answer 1

分析 【猜测】
碳的氧化物可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，也可能是一氧化碳和二氧化碳；
【实验探究】
（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（2）加热条件下，氧化铜能和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳；
【实验结论】
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
【问题讨论】
（1）氢氧化钠能够吸收二氧化碳；
一氧化碳燃烧生成二氧化碳；
（2）根据提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：【猜测】
填表如下所示：

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【实验探究】
（1）观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO₂气体生成．
故填：A．
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO，分别是：
①E装置中出现：黑色粉末变成红色粉末；
②C中石灰水不变浑浊，F中石灰水变浑浊．
故填：黑色粉末变成红色粉末； C中石灰水不变浑浊，F中石灰水变浑浊．
【实验结论】
草酸分解的化学方程式是：H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
故填：H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【问题讨论】
（1）B装置的作用是吸收二氧化碳，装置末端酒精灯的作用是：把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境．
故填：吸收二氧化碳；把一氧化碳转化成二氧化碳，防止污染环境．
（2）如E装置中硬质玻璃管（含内容物）实验前质量为112.5g，实验后质量为109.3g，则反应的氧化铜中氧元素质量为：112.5g-109.3g=3.2g，
则参与反应的氧化铜质量为：3.2g÷（$\frac{16}{80}$×100%）=16g．
故填：16．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．