Question

19．草酸的化學式為H₂C₂O₄，甲、乙兩同學對草酸受熱分解及其產物的檢驗做探究：
【猜想與假設】
第一種：草酸分解產物是CO₂和H₂；   第二種：草酸分解產物是CO₂、CO和H₂O；
第三種：草酸分解產物是 CO₂和H₂O；  第四種：草酸分解產物是CO₂、CO．
以上猜想，第四種一定不可能，原因是根據質量守恒定律．
【查閱資料】無水硫酸銅遇水由白色變成藍色，堿石灰是一種常用的干燥劑．
【實驗設計】（圖中鐵架臺略去）甲同學設計了甲裝置，乙同學設計了乙裝置．

【實驗過程】甲同學按甲裝置實驗，在給草酸晶體加熱時，先預熱，然后固定在試管底部加熱，過一會兒觀察到澄清石灰水變渾濁；乙同學按乙裝置實驗，觀察到無水硫酸銅由白色變成藍色，澄清的石灰水變渾濁，且生成的氣體通過堿石灰后，在干燥管的尖嘴處點火能燃燒，乙同學進一步通過實驗驗證燃燒的氣體為CO，他的操作是點燃氣體，然后在火焰上方罩一干冷的燒杯，一會迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，觀察現象，現象是燒杯內壁無水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水變渾濁．
【實驗結論】第二種猜想是正確的，請寫出草酸受熱分解的化學方程式H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O．
【反思與評價】乙同學認為甲同學設計的實驗裝置有缺陷．由于試管口向下傾斜，而且草酸晶體熔點較低，加熱到182℃便開始熔化，因此實驗中常會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗．甲同學認為乙同學的設計是科學合理的．請你談談乙裝置優于甲裝置之處底部彎曲的試管避免了熔化的草酸晶體流入導管．（答出一點即可）

Answer 1

分析 草酸中含有碳、氫、氧三種元素，所以草酸加熱分解的產物中一定含有這三種元素．且在加熱時，要先預熱，然后再加熱．

解答 解：（1）由質量守恒定律可知，反應后一定存在氫元素，故第四種猜測是錯誤的；
（4）在加熱試管中的藥品時，先預熱再固定加熱．在驗證氣體一氧化碳時，可點燃氣體，然后在火焰上方罩一干冷的燒杯，一會迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，若觀察到燒杯內壁無水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水變渾濁，則該氣體是CO；
（5）實驗觀察到無水硫酸銅由白色變成藍色可以證明反應后氣體含有H₂O，澄清的石灰水變渾濁證明氣體中含有CO₂，在干燥管的尖嘴處點火能燃燒證明有可燃性氣體H₂或CO，由此得出猜想二正確；
（6）乙裝置的優點：底部彎曲的試管避免了熔化的草酸晶體流入導管（或乙同學設計的實驗裝置同時證明了
CO₂、CO、H₂O的存在或乙同學的設計在驗證了CO存在的同時又解決了CO的污染問題）．
故答案為：
（1）四；根據質量守恒定律（或化學反應前后元素的種類不變）；
（4）預熱；試管；點燃氣體，然后在火焰上方罩一干冷的燒杯，一會迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，觀察現象；燒杯內壁無水珠，倒入澄清石灰水后，澄清石灰水變渾濁．
（5）二；H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O；
（6）底部彎曲的試管避免了熔化的草酸晶體流入導管（或乙同學設計的實驗裝置同時證明了CO₂、CO、H₂O的存在或乙同學的設計在驗證了CO存在的同時又解決了CO的污染問題）．

點評 有一氧化碳或其它的有毒氣體參加反應時，裝置后面一定有尾氣處理裝置．以防氣體污染空氣．同時，可燃性的氣體在加熱或高溫時，首先檢驗裝置的氣密性．