Question

通過實驗對草酸（相對分子質量是90）進行如下研究．
【查閱資料】
①濃硫酸常作干燥劑     
②濃NaOH溶液常用于吸收CO₂氣體
③無水硫酸銅吸水后由白色變為藍色  
④氯化鈀（PdCl₂）溶液遇CO產生黑色沉淀
【實驗準備】選用如圖所示實驗裝置（氣密性良好，部分固定裝置已略去）：

【實驗Ⅰ】檢驗草酸分解的產物．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及分析
（1）按A→H→E→C 連接儀器 （2）關閉K，點燃A處酒精燈	H中   E中澄清石灰水變渾濁 C中產生黑色沉淀，氣球鼓起	草酸分解生成了CO2、CO和H2O ①E中反應的化學方程式是   ②C中氣球的作用是

【實驗Ⅱ】取9g草酸進行實驗，測定生成物的質量并確定草酸的組成．

實驗步驟	實驗數據	實驗結論及分析
（1）選擇A、B、D、G裝置組合進行實驗 （2）鼓入過量的N2后，分別 稱量B、D、G的質量 （3）關閉K，點燃A、D處的酒精燈， 至草酸完全分解 （4）熄滅A處酒精燈，通入過量的N2， 熄滅D處酒精燈， 再次分別稱量B、D、G的質量	B裝置增重1.8g D裝置中固體 質量減少0.8g G裝置增重4.4g	①A、B、D、G裝置的正確連接順序 是A→   →   →D ②向A中兩次通入N2，其中 第二次的目的是   ③草酸的化學式是   ④反思：若用F代替B， 則不能測定草酸的組成， 其原因是

Answer 1

分析：【實驗I】
實驗現象：H中的現象根據硫酸銅遇水變藍色的性質分析解答．
實驗結論及分析：①根據氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水分析書寫；②末尾氣球能收集尾氣防止空氣污染和資源浪費分析．
【實驗Ⅱ】①根據無水硫酸銅遇水變藍色和二氧化碳、一氧化碳的化學性質分析解答；
②根據鼓入過量的N₂可將其他氣體全部排出裝置分析；
③根據B增重的質量是草酸分解生成的水和反應前后元素守恒，計算出草酸中氫元素的質量；然后根據D裝置中固體質量減少0.8g，計算出與氧化銅反應的一氧化碳的質量即草酸分解得到的一氧化碳的質量，然后根據一氧化碳的化學式求出碳元素的質量和氧元素的質量；G裝置增重4.4g，就是草酸分解生成的二氧化碳，計算出二氧化碳中碳元素和氧元素的質量；然后根據質量守恒定律求出草酸中氧元素的質量即可通過草酸中碳、氫、氧三種元素的質量比確定草酸的化學式．
④根據CaO可同時吸收H₂O、CO₂分析．

解答：解：【實驗I】實驗現象：硫酸銅遇水變藍色；
實驗結論及分析：①氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水；②末尾氣球能收集尾氣防止空氣污染和資源浪費．
故答案：白色固體變成藍色；①Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；②收集尾氣（或尾氣處理裝置）．
【實驗II】①驗證氣體中是否含有水蒸氣和其他氣體先驗證水蒸氣，然后驗證二氧化碳，最后驗證一氧化碳，一氧化碳和氧化銅反應生成二氧化碳，所以先驗證原氣體中是否含有二氧化碳再驗證一氧化碳顛倒后，石灰水變渾濁也可能是一氧化碳還原氧化銅生成的二氧化碳的原因，就不能確定原氣體中是否含有二氧化碳，故答案：B→G
②通過氮氣將生成的氣體完全排入吸收裝置，使其被完全吸收，故答案：將生成的氣體完全排入吸收裝置，使其被完全吸收
③B增重是吸收A中生成的水，所以生成水的質量為1.8g，其中氫元素的質量為1.8g×

2

18

=0.2g，水中氧元素的質量為1.6g；生成二氧化碳的質量為4.4g，根據質量守恒定律生成的一氧化碳的質量為9g-4.4g-1.8g=2.8g
草酸中碳元素的質量為2.8g×

12

28

+4.4g×

12

44

=1.2g+1.2g=2.4g，所以分解的草酸中氧元素的質量為9g-2.6g=6.4g，所以草酸中碳、氫、氧元素的質量比為2.4g：0.2g：6.4g=12：1：32，設草酸的化學式為C_xH_yO_z則

12x

y

=12，

x

y

=

1

1

；

y

16z

=

1

32

，

y

z

=

1

2

，故答案：草酸的化學式為C₂H₂O₄  
④CaO可同時吸收H₂O、CO₂，導致無法準確測量H₂O、CO₂的質量；故答案：CaO可同時吸收H₂O、CO₂，導致無法準確測量H₂O、CO₂的質量．

點評：本題考查了物質性質的探究方法和實驗設計和性質分析判斷，組成的計算應用，注意根據反應物的狀態及反應條件選擇反應裝置，題目難度中等．