Question

草酸的化學(xué)式為C₂H₂O₄，甲、乙兩位同學(xué)對草酸受熱分解及其產(chǎn)物的檢驗做如下探究：
[猜想和假設(shè)]（1）草酸分解產(chǎn)物是CO₂和H₂O；（2）草酸分解產(chǎn)物為CO₂和H₂；
（3）草酸分解產(chǎn)物為CO₂、CO和H₂O．
[查閱資料]（1）堿石灰為NaOH和CaO的固體混合物；
（2）白色的無水硫酸銅遇水變藍(lán)；
（3）草酸晶體熔點較低，加熱到182℃時便開始熔化．
[實驗設(shè)計]甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的裝置，乙同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的裝置．

[進(jìn)行實驗]甲同學(xué)按圖1實驗，觀察到澄清石灰水變渾濁；乙同學(xué)按圖2實驗，觀察到無水硫酸銅由白色變成藍(lán)色，澄清石灰水變渾濁，且生成的氣體通過堿石灰后，在尖嘴處能被點燃，在火焰上方罩一個內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯，澄清石灰水變渾濁．
[結(jié)論]乙同學(xué)證明產(chǎn)物中含有

 

，
若草酸分解后的產(chǎn)物就是乙同學(xué)證明的結(jié)果，請寫出草酸分解的化學(xué)方程式：

 

．
[反思與評價]乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計的實驗裝置有不足之處．甲同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計是科學(xué)合理的．圖2裝置優(yōu)于圖1裝置有如下幾點：
（1）圖2中試管口向上傾斜．其原因是

 

；
（2）

 

；
（3）

 

．
（4）乙同學(xué)設(shè)計的圖2裝置也能證明產(chǎn)物中無H₂，證明方法是

 

．

Answer 1

分析：【結(jié)論】根據(jù)白色無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳有可燃性，且燃燒產(chǎn)物是二氧化碳的性質(zhì)回答生成氣體的成分；根據(jù)乙同學(xué)的結(jié)論判斷生成物，再結(jié)合條件、反應(yīng)物寫出方程式．
[反思與評價]（1）根據(jù)草酸晶體熔點較低，加熱到182℃時便開始熔化的性質(zhì)回答．
（2）對比甲、乙裝置從氣體檢驗和環(huán)境污染角度分析得結(jié)論．
（3）對比甲、乙裝置從氣體檢驗和環(huán)境污染角度分析得結(jié)論．
（4）根據(jù)氫氣的可燃性和燃燒產(chǎn)物判斷．

解答：解：【結(jié)論】因為白色無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以氣體中有水蒸氣和二氧化碳；因為一氧化碳不能被堿石灰吸收，且一氧化碳有可燃性，且燃燒產(chǎn)物是二氧化碳，罩在火焰上方的內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯中，澄清石灰水變渾濁，說明氣體中有一氧化碳．
草酸受熱分解生成了H₂O、CO₂、CO，所以方程式為：C₂H₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O．
[反思與評價]（1）草酸晶體熔點較低，加熱到182℃時便開始熔化，熔化的草酸流入導(dǎo)氣管會影響后續(xù)實驗，甚至發(fā)生危險．
（2）從實驗的產(chǎn)物驗證方面考慮，乙同學(xué)設(shè)計的裝置可同時證明H₂O、CO₂、CO的存在．
（3）從環(huán)保角度考慮，乙同學(xué)的設(shè)計在驗證了CO的同時又解決了CO污染的問題．
（4）因為氫氣燃燒可生成水，在尖嘴處點燃?xì)怏w，并在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁沒有無色液滴產(chǎn)生，證明無氫氣．
故答案為：
【結(jié)論】H₂O、CO₂、CO；C₂H₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O；
【反思與評價】（1）防止了熔化的草酸流入導(dǎo)氣管影響后續(xù)實驗；（2）乙同學(xué)設(shè)計的裝置可同時證明H₂O、CO₂、CO的存在；
（3）乙同學(xué)的設(shè)計在驗證了CO的同時又解決了CO污染的問題；方法：在尖嘴處點燃?xì)怏w，并在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁沒有無色液滴產(chǎn)生，證明無氫氣．

點評：氣體的檢驗和除雜是初中化學(xué)實驗的重點內(nèi)容之一，是學(xué)生應(yīng)掌握的基本技能，也是化學(xué)實驗考查的熱點之一，首先要熟悉氣體的性質(zhì)，并能利用其性質(zhì)對它進(jìn)行檢驗、鑒別，能利用氣體間性質(zhì)的差別進(jìn)行分離和除雜；特別是石灰水、氫氧化鈉溶液、濃硫酸、無水硫酸銅在氣體制取和檢驗中的作用．