Question

3．草酸（H₂C₂O₄）是生物體的一種代謝產物．草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水．已知草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）無色，易溶于水，熔點為101℃，受熱脫水、升華，170℃以上分解．試回答下列問題：

（1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物，裝置C中可觀察到有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁，由此可知草酸晶體分解的產物中有CO₂．
（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和如圖所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗．

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為：
A→B→F→D→G→H→D→I
裝置H反應管中盛有的物質是CuO（寫化學式）．
②能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是流程中第一個D裝置中澄清石灰水不變渾濁，H中黑色粉末變為紅色，第二個D裝置中澄清石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 （1）給晶體加熱時考慮到晶體可能含有結晶水，以及防止反應有水生成，試管口應向上傾斜；實驗中觀察到裝置C中變渾濁，可知有能使石灰水變渾濁的氣體生成；
（2）根據甲組實驗結果知草酸晶體分解時有CO₂氣體生成，因此探究分解過程中有無CO生成時，首先要排除CO2的干擾，再利用CO的還原性來及氧化產物來驗證．

解答 解：（1）給試管里的晶體加熱時，為防止反應生成的水或所含結晶水在管口液化后倒流引起試管破裂，要求試管口要向上傾斜；實驗中因有氣體生成，導管口有氣泡冒出，澄清石灰水變渾濁，證明有CO₂氣體生成；
（2）①為驗證分解產物中有CO，先要排除已證明生成的CO₂對實驗的干擾，可用F裝置吸收CO2氣體，并利用D裝置證明CO₂已經除盡，再結合CO的還原性，將D中排出的氣體經G干燥后通過H裝置中加熱的氧化銅，并用D裝置驗證CO的氧化產物是CO₂即可證明CO的存在，最后再進行尾氣處理，整個裝置的連接順序為A→B→F→D→G→H→D→I，
②若反應產物中有CO，通過排除CO₂的干擾后，經過上述實驗操作可觀察到通H前的D裝置不變渾濁證明無CO₂，H中黑色粉末變為紅色證明有還原性氣體，H后面的D裝置中澄清石灰水變渾濁證明有CO₂生成．
故答案為：（1）CO₂；
（2）①A→B→（F）→D→G→（H）→D→I； CuO；
②流程中第一個D裝置中澄清石灰水不變渾濁，H中黑色粉末變為紅色．

點評 實驗探究題，考查混合氣體的成份鑒定，涉及CO和CO₂的性質，中等難度．