Question

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了探究．

（1）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
（2）實驗裝置的設計（圖中鐵架臺略去）
甲同學設計了如圖1所示的裝置
乙同學設計了如圖2所示的裝置（圖中無水CuSO₄是白色，遇水變藍）
（3）實驗
甲同學按圖l裝置實驗，觀察到澄清石灰水變渾濁，…．
乙同學按圖2裝置實驗，觀察到澄清石灰水變渾濁，證明產物中有______；無水CuSO₄變藍，證明產物中有水；證明產物中有
CO的化學方程式是：______．
（4）結論　第二種猜測是正確的，即H₂C₂O₄=CO₂↑+CO↑+H₂O
（5）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，加之草酸晶體熔點較低，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．請你談談圖2裝置優于圖1裝置之處：
第一點：______．
第二點：______．
第三點：______．
乙同學設計的圖2裝置也能證明產物中無H₂，證明的方法是：______．

Answer 1

解：（3）二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，而本實驗中的澄清石灰水變渾濁，可以判斷草酸分解生成了二氧化碳；一氧化碳具有可燃燒性，其燃燒后的產物為二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，故可以寫出驗證一氧化碳存在的化學方程式；
（5）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．
故答案為：（3）CO₂； 2CO+O₂2CO₂、CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（5）第一點：底部彎曲的試管避免了熔化的草酸流進導管；
乙同學設計的裝置可同時證明CO₂、CO、H₂O的存在；
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；
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．
分析：（3）在實驗室中通常通過澄清的石灰水是否變渾濁來判斷是否二氧化碳；根據一氧化碳的性質可以寫出判斷一氧化碳存在的化學方程式；
（5）分析乙同學的實驗裝置可以知道，無水硫酸銅可以驗證是否產生了水蒸氣，而通過對尾氣的點燃可以驗證氫氣和一氧化碳，所以可以從這些方面來對甲同學的裝置和乙同學的裝置進行評價．
點評：熟練掌握常見氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一．