Question

4．已知草酸晶體（H₂C₂O₄•xH₂O）的熔點為101℃，分解溫度為189.5℃，升華溫度為157℃，受熱分解產生CO₂、CO、H₂O，草酸鈣不溶于水．請用下列儀器對草酸晶體的分解產物進行分析：

（1）寫出草酸晶體受熱分解的化學方程式：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O
（2）按正確順序連接好各儀器：（填儀器接口字母編號）
（i）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）
（3）A裝置的作用是冷凝草酸蒸氣，避免進入C中生成草酸鈣沉淀，干擾對CO₂的檢驗，B裝置中的試劑為無水CuSO₄
（4）如何驗證產物中有CO生成？在g處點燃氣體，并在上方罩一個內涂有澄清石灰水的小燒杯，若火焰呈淡藍色且石灰水變渾濁，則有CO產生
（5）某學生利用上述儀器進行x值的測定，取一定量的草酸晶體充分加熱，測得裝置A增重4.5g，B增重4.5g，C增重2.2g，則x=4．

Answer 1

分析 （1）草酸晶體熱分解生成二氧化碳、一氧化碳和水，結合原子守恒配平書寫化學方程式；
（2）受熱分解產生CO₂、CO、H₂O，受熱在E裝置中加熱，生成的氣體通過裝置C中的硫酸銅固體檢驗生成的水，連接裝置A冷卻避免草酸蒸汽進入石灰水生成沉淀干擾二氧化碳的檢驗，通過連接裝置C檢驗二氧化碳的存在，通過裝置D吸收多余的二氧化碳，在g處點燃檢驗一氧化碳的存在；
（3）A的目的是避免草酸蒸汽進入裝置C干擾二氧化碳的檢驗，B為檢驗生成的水蒸氣，用無水硫酸銅；
（4）在最后點燃，在火焰上罩上內壁沾有涂有石灰水的燒杯，看是否渾濁分析判斷；
（5）A增重為未反應草酸的質量，B增重是生成水的質量，裝置C增重為生成二氧化碳氣體的質量，

解答 解：（1）草酸晶體受熱分解產生CO₂、CO、H₂O，反應的化學方程式為：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O，
故答案為：H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O；
（2）受熱分解產生CO₂、CO、H₂O，受熱在E裝置中加熱，生成的氣體通過裝置C中的硫酸銅固體檢驗生成的水，連接裝置A冷卻避免草酸蒸汽進入石灰水生成沉淀干擾二氧化碳的檢驗，通過連接裝置C檢驗二氧化碳的存在，通過裝置D吸收多余的二氧化碳，在g處點燃檢驗一氧化碳的存在，裝置連接順序為：（i）→（c）（d）→（a）（b）→（e）（f）→（h）（g），
故答案為：icdabefhg；
（3）上述分析可知裝置A的作用是冷凝草酸蒸氣，避免進入C中生成草酸鈣沉淀，干擾對CO₂的檢驗，B裝置檢驗生成的水蒸氣，其中的試劑為無水CuSO₄，
故答案為：冷凝草酸蒸氣，避免進入C中生成草酸鈣沉淀，干擾對CO₂的檢驗；無水CuSO₄
（4）剩余的一氧化碳氣體檢驗方法是在g處點燃，在火焰上罩上內壁沾有涂有石灰水的燒杯，看是否渾濁，若出現渾濁證明生成一氧化碳氣體，
故答案為：在g處點燃氣體，并在上方罩一個內壁涂有澄清石灰水的小燒杯，若火焰呈淡藍色且石灰水變渾濁，則有CO產生；
（5）A增重為未反應草酸的質量，B增重是生成水的質量物質的量=$\frac{4，5g}{18g/mol}$=0.25mol，裝置C增重為生成二氧化碳氣體的質量，物質的量=$\frac{2.2g}{44g/mol}$=0.05mol，結合化學方程式計算，
H₂C₂O₄•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+CO↑+（x+1）H₂O
              1          x+1
           0.05mol       0.25mol
x=4
故答案為：4；

點評 本題考查了物質性質的實驗分析，產物的實驗驗證方法，化學式的計算確定，注意物質的檢驗實驗設計，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．