Question

實(shí)驗(yàn)探究是科學(xué)探究的一種重要方法，在化學(xué)課堂上老師和同學(xué)們一起對(duì)初中化學(xué)常見物質(zhì)進(jìn)行了如下探究．

【活動(dòng)與探究一】探究水的組成
如圖1是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置．通過該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析，我們可以得出：水是由氫元素和氧元素組成的，得出該結(jié)論的理論依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后

質(zhì)量守恒定律

．
寫出電解水的化學(xué)方程式：

2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑

．
【活動(dòng)與探究二】探究二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)
如圖2是小帥同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w直接通入裝有紫色石蕊溶液的試管中，觀察到

紫色石蕊溶液變紅

現(xiàn)象，小帥得出“二氧化碳和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)”．
小美同學(xué)認(rèn)真思考后認(rèn)為：小帥的實(shí)驗(yàn)不完善，不能證明二氧化碳和水確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)．為完善小帥的實(shí)驗(yàn)方案，我補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是

將用紫色石蕊溶液浸泡過的干燥的濾紙片放入干燥的二氧化碳?xì)怏w中

，現(xiàn)象是

紫色石蕊不變色

．
【活動(dòng)與探究三】探究草酸分解的產(chǎn)物組成
已知草酸（C₂H₂O₄）在受熱和濃硫酸作催化劑的條件下分解生成三種常見的氧化物．小軍、小梅、小明和小虎組成的合作學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)對(duì)分解的產(chǎn)物展開了探究．
（1）小軍首先根據(jù)題給信息，推測(cè)出生成物中含有水．這一觀點(diǎn)得到了組內(nèi)其他同學(xué)的認(rèn)同．
（2）合作學(xué)習(xí)小組對(duì)分解生成的其它產(chǎn)物進(jìn)一步進(jìn)行猜測(cè)和驗(yàn)證：
【假設(shè)1】生成物中有二氧化碳
小梅設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1：將生成的氣體通入澄清的石灰水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

澄清石灰水變渾濁

，小梅據(jù)此判斷生成物中含有二氧化碳．
【假設(shè)2】生成物中有一氧化碳
小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2：小明用如圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而證明生成物中含有一氧化碳．
根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答：A裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

黑色粉末變?yōu)榧t色

．A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CO+CuO

△   .

Cu+CO₂

．
（3）討論交流：小虎認(rèn)為，小明設(shè)計(jì)的“實(shí)驗(yàn)2”不需要B裝置也能夠推斷出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小虎的觀點(diǎn)？

支持

（填“支持”或“不支持”），請(qǐng)說出你的理由：

只要根據(jù)氧化銅有黑色變?yōu)榧t色，就可判斷分解的三種氧化物中一定含有一氧化碳

．該合作學(xué)習(xí)小組討論后認(rèn)為，從環(huán)保的角度看，“實(shí)驗(yàn)2”裝置還有一個(gè)缺陷．該缺陷是：

缺少尾氣處理裝置

．
（4）寫出草酸在受熱和濃硫酸作催化劑的條件下發(fā)生分解的化學(xué)方程式：

H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

CO₂↑+CO↑+H₂O

．

Answer 1

分析：【活動(dòng)與探究一】根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變分析，寫出反應(yīng)的方程式；
【活動(dòng)與探究二】根據(jù)二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸分析；
【活動(dòng)與探究三】根據(jù)二氧化碳、一氧化碳的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法分析有關(guān)的問題．根據(jù)草酸分解的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式．

解答：解：【活動(dòng)與探究一】電解水生成了氫氣和氧氣，可以得出：水是由氫元素和氧元素組成的，得出該結(jié)論的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律．電解水的化學(xué)方程式是：2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；
【活動(dòng)與探究二】由于二氧化碳與水化合生成了碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色．所以，將二氧化碳?xì)怏w直接通入裝有紫色石蕊溶液的試管中，觀察到紫色石蕊溶液變紅現(xiàn)象；將二氧化碳通入紫色的石蕊試液中，紫色的石蕊試液變紅色，是二氧化碳使紫色的石蕊試液變紅色還是二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸使紫色的石蕊試液變紅色呢？為了排除二氧化碳使紫色的石蕊試液變紅色．我補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是：將用紫色石蕊溶液浸泡過的干燥的濾紙片放入干燥的二氧化碳?xì)怏w中，現(xiàn)象是紫色石蕊不變色．
【活動(dòng)與探究三】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1、將生成的氣體通入澄清的石灰水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，據(jù)此判斷生成物中含有二氧化碳；
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2、由于一氧化碳有還原性沒能將氧化銅還原為銅，所以A裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色粉末變?yōu)榧t色．A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO+CuO

△   .

Cu+CO₂；
（3）討論交流：支持小虎的觀點(diǎn)，原因是：只要根據(jù)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色，就可判斷分解的三種氧化物中一定含有一氧化碳．由于一氧化碳有毒，分散到空氣中能污染空氣，所以，從環(huán)保的角度看，“實(shí)驗(yàn)2”裝置還有一個(gè)缺陷是：缺少尾氣處理裝置；
（4）草酸在受熱和濃硫酸作催化劑的條件下發(fā)生分解生成了二氧化碳、一氧化碳、和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

CO₂↑+CO↑+H₂O．
故答為：【活動(dòng)與探究一】質(zhì)量守恒定律，2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑；【活動(dòng)與探究二】紫色石蕊溶液變紅，將用紫色石蕊溶液浸泡過的干燥的濾紙片放入干燥的二氧化碳?xì)怏w中，紫色石蕊不變色；【活動(dòng)與探究三】（2）澄清石灰水變渾濁，黑色粉末變?yōu)榧t色，CO+CuO

△   .

Cu+CO₂；（3）支持，只要根據(jù)氧化銅有黑色變?yōu)榧t色，就可判斷分解的三種氧化物中一定含有一氧化碳，缺少尾氣處理裝置；（4）H₂C₂O₄

濃H2SO4  .

△

CO₂↑+CO↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：利用控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中，控制變量法是初中化學(xué)中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一．