Question

【題目】下面是某實驗小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協助他們完成相關學習任務。

（研究課題）探究草酸晶體受熱分解的產物。

（查閱資料）

（1）該小組同學通過網絡查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識：

名稱	化學式	顏色、狀態	溶解性	熔點（℃）	密度（g/cm3）
草酸	H2C2O4	﹣	易溶于水	189.5	1.900
草酸晶體	H2C2O42H2O	無色晶體	﹣	101.5	1.650

（2）白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍色

（作出猜想）第一種：草酸分解產物CO2和H2第二種：草酸分解產物是CO2、CO 和H2O

第三種：草酸的分解產物是 CO2、CO 和 H2

（設計實驗）

（實驗操作）

甲同學按其設計的實驗裝置（如圖1）實驗時觀察到澄清的石灰水變渾濁，乙同學按圖2的裝置實驗也觀察到澄清的石灰水變渾濁，且無水 CuSO4變藍。若產物中有 CO，則圖二中玻璃尖嘴處用火柴點燃觀察到的實驗現象是_____。

（得出結論）若第二種猜想是正確的，請你寫出草酸分解的反應方程式_____。

（反思評價）乙認為甲設計的實驗裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜，草酸晶體熔點較低，加熱到 182℃便開始熔化，因此實驗中會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗。

①請你談談圖二裝置比較圖一裝置的優點（寫出一點）_____。

②利用圖二設計的裝置證明產物中沒有 H2的方法是：_____。

Answer 1

【答案】氣體燃燒產生藍色火焰，燒杯內壁上澄清的石灰水變渾濁 H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O 防止熔化的草酸流出（或圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有水蒸氣或圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有一氧化碳或圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有氫氣） 在干燥管上方罩一干冷燒杯，點燃氣體，觀察燒杯內壁無水珠出現

【解析】

[實驗操作]一氧化碳具有可燃性，點燃時生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以若產物中有 CO，則圖二中玻璃尖嘴處用火柴點燃觀察到的實驗現象是氣體燃燒產生藍色火焰，燒杯內壁上澄清的石灰水變渾濁；故填：氣體燃燒產生藍色火焰，燒杯內壁上澄清的石灰水變渾濁；

[得出結論]由實驗現象可知，草酸分解生成了二氧化碳、一氧化碳和水，化學方程式為；故填：H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O；

[反思評價]根據題給的信息可以知道草酸的熔點較低，所以為防止草酸熔化后流入導管中影響實驗，所以乙同學所選擇的底部完全的試管較好；而同時乙同學所設計的實驗裝置可以同時驗證二氧化碳、一氧化碳和氫氣的存在；同時由于一氧化碳有毒，直接排放到空氣中能夠引起空氣的污染，所以乙同學將尾氣點燃，即驗證了一氧化碳的存在，也解決了一氧化碳的污染問題。而驗證氫氣的方法則為：在球形干燥管的尖嘴處點燃通過堿石灰干燥后導出的氣體（或點燃尖嘴處的氣體），并在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，燒杯內壁無水霧，證明無H2。