Question

5．在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H₂C₂O₄）受熱分解生成碳的氧化物和水，某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究：
【提出問題】生成物中有哪種碳的氧化物？
【猜測】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【設計實驗】基于猜想3，依據CO和CO₂的性質，興趣小組同學設計了如下實驗：

已知：B裝置的作用是除去氣體中的二氧化碳，避免對氣體中一氧化碳的檢驗造成干擾；D裝置的作用是除去混合氣中的水蒸氣．
（1）觀察到A裝置（填字母）中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成．
（2）有兩種實驗現象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F中澄清石灰水變渾濁；②E裝置中出現黑色氧化銅變成紅色物質的現象．
【實驗結論】通過實驗探究證明：猜想3成立．草酸分解的化學方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【問題討論】
實驗中裝置末端酒精燈的作用是點燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣．

Answer 1

分析 【猜測】根據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進行分析；
【實驗探究】①根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行分析；
②根據加熱條件下，氧化銅能和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳進行分析；
【實驗結論】根據草酸在加熱的條件下生成二氧化碳、一氧化碳和水進行分析；
【問題討論】①根據氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳，濃硫酸有吸水性進行分析；
②根據一氧化碳有毒，需要尾氣處理進行分析．

解答 解：【猜測】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，所以

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【實驗探究】①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成；
②有兩種實驗現象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO，分別是：
C中石灰水不變渾濁，F中澄清石灰水變渾濁；
E裝置中出現：黑色粉末變成紅色粉末；
【實驗結論】草酸在加熱的條件下生成二氧化碳、一氧化碳和水，化學方程式為：C₂H₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+H₂O；
【問題討論】①氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳，濃硫酸有吸水性，所以B裝置的作用是吸收二氧化碳，D裝置的作用是吸收水分；
②一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以裝置末端酒精燈的作用是處理尾氣CO．
故答案為猜想2   CO₂；（1）A；
（2）①F中澄清石灰水變渾濁；②黑色氧化銅變成紅色物質； H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O；
【問題討論】點燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．