Question

19．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(xué)課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】基于猜想3，依據(jù)CO和CO₂的性質(zhì)，興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
（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(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(xiàn)裝置中澄清石灰水變渾濁；②E裝置中出現(xiàn)黑色粉末逐漸變紅的現(xiàn)象；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)探究證明：猜想3成立．草酸分解的化學(xué)方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【問題討論】
（1）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(yàn)造成干擾；D裝置的作用是除去混合氣中的水蒸氣．
（2）裝置末端酒精燈的作用是點(diǎn)燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣．

Answer 1

分析 【猜想】根據(jù)猜想1和3進(jìn)行分析；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）A裝置中的澄清石灰水變渾濁，能夠證明有CO₂氣體；
（2）根據(jù)一氧化碳有還原性，能和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)猜想3成立可知，反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物然后寫出化學(xué)反應(yīng)式即可；
【問題討論】
（1）根據(jù)氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w，濃硫酸有吸水性進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)裝置末端酒精燈可以處理尾氣CO進(jìn)行分析．

解答 解：【猜想】根據(jù)猜想1和3可知，猜想2是只有CO₂；

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有二氧化碳	含有CO和CO2

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）二氧化碳遇澄清石灰水，可使石灰水變渾濁，所以A裝置中的澄清石灰水變渾濁，能夠證明有CO₂氣體；
（2）一氧化碳有還原性，能和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F(xiàn)裝置中澄清石灰水變渾濁，D裝置中黑色粉末變成紅色；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)猜想3成立可知，生成物中有一氧化碳、二氧化碳、水，所以化學(xué)反應(yīng)式是：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O；
【問題討論】
（1）澄清石灰水可以檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的存在，所以C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收；濃硫酸可以吸收水分，所以D裝置的作用是吸收水分；
（2）為防止一氧化碳污染空氣，裝置末端酒精燈可以點(diǎn)燃尾氣CO．
故答案為：
【猜測】CO₂；【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）A；（2）黑色粉末逐漸變紅；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂O；【問題討論】點(diǎn)燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣．

點(diǎn)評 本題需要合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．關(guān)鍵是檢驗(yàn)一氧化碳和二氧化碳的存在，就要我們熟悉一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)特點(diǎn)．