Question

已知：H₂C₂O₄ 

H2SO4

△

H₂O+CO↑+CO₂↑，實驗室可以用如圖所示裝置，設計一個實驗，用草酸固體分解，證明該反應生成物中有CO和CO₂．回答下列問題：

（1）濃硫酸的作用為

 

，應放在

 

中（填儀器名稱）．
（2）裝置的正確連接順序為（填接口的代碼字母）

 

．
（3）能說明生成物中有CO的現象是

 

．
（4）能證明生成物中有CO₂的現象是

 

．
（5）該套實驗裝置有什么缺陷，如何改進？

 

．
（6）寫出H₂C₂O₄與乙二醇反應的方程式：

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）根據反應原理可知，濃硫酸在反應中起到了脫水劑的作用；為了便于控制反應，濃硫酸需要放在分液漏斗中；
（2）實驗目的是證明該反應生成物中有CO和CO₂，需要先檢驗二氧化碳，然后利用CO還原氧化鐵的氧化產物檢驗CO，據此連接裝置；
（3）裝置B中紅棕色的氧化鐵與CO反應生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，據此判斷說明生成物中有CO的現象；
（4）二氧化碳能夠使氫氧化鈣變渾濁，從而證明生成物中含有二氧化碳；
（5）與氧化鐵反應的CO需要干燥，否則溶液導致試管炸裂；CO有毒，多余的一氧化碳氣體需要進行處理；
（6）草酸與乙二醇在濃硫酸作用下加熱反應生成乙二酸乙二酯，據此寫出反應的化學方程式．

解答： 解：（1）根據反應H₂C₂O₄ 

H2SO4

△

H₂O+CO↑+CO₂↑可知，濃硫酸將草酸中H、O元素脫出生成水，起到脫水作用；
為了容易控制加入濃硫酸的量，應該將濃硫酸放在分液漏斗中，
故答案為：脫水作用；分液漏斗；
（2）草酸分解的發生裝置為A，分解產物中有二氧化碳和CO，先用澄清石灰水C檢驗二氧化碳，然后用裝置D除去二氧化碳，避免干擾CO的檢驗；再根據CO的還原性，利用裝置B、裝置C檢驗CO，所以裝置的連接順序為：adegfbcde，
故答案為：adegfbcde；
（3）當B中硬質玻璃管內粉末由紅棕色慢慢變為黑色，且第二個C裝置中出現白色渾濁時，證明裝置B中生成了二氧化碳，從而說明混合氣體中含有CO，
故答案為：B中硬質玻璃管內粉末由紅棕色慢慢變為黑色，且第二個C裝置中出現白色渾濁；
（4）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，所以氣體通過第一個C裝置后，石灰水變渾濁，則證明生成物中有CO₂，
故答案為：氣體通過第一個C裝置后，使石灰水變渾濁，證明氣體中有CO₂；
（5）混合氣體進入B裝置前沒有對氣體進行干燥，在加熱反應過程中容易發生爆炸現象，所以應通過濃硫酸進行干燥；一氧化碳是有毒氣體，多余的一氧化碳氣體需要進行處理，該裝置中沒有進行尾氣處理，應該在第二個C裝置后接一個D裝置除去CO₂，再用酒精燈點燃剩下的CO，
故答案為：氣體進入B裝置前沒有對氣體進行干燥，應通過濃硫酸進行干燥；沒有進行尾氣處理，應該在第二個C裝置后接一個D裝置除去CO₂，再用酒精燈點燃剩下的CO；
（6）乙二酸與乙二醇在濃硫酸作用下發生正反應生成，反應的化學方程式為：HOCH₂CH₂OH+HOOCCOOH

濃硫酸

△

 +2H₂O，
故答案為：HOCH₂CH₂OH+HOOCCOOH

濃硫酸

△

 +2H₂O．

點評：本題考查了草酸性質、常見氣體的檢驗方法，題目難度中等，明確實驗目的為解答關鍵，注意掌握常見氣體的化學性質及檢驗方法，試題充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識解決實際問題的能力．