Question

草酸的化學(xué)式為H₂C₂O₄，甲、乙兩位同學(xué)對(duì)草酸受熱分解及其產(chǎn)物的檢驗(yàn)分別做了探究：
【猜想與假設(shè)】
第一種：草酸分解產(chǎn)物CO₂和H₂
第二種：草酸分解產(chǎn)物是CO₂、CO和H₂O
第三種：草酸的分解產(chǎn)物是______（你猜想的產(chǎn)物化學(xué)式）
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置】

【實(shí)驗(yàn)】
甲同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖1）實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁了…；
乙同學(xué)按圖2的裝置實(shí)驗(yàn)也觀察到澄清的石灰水變渾濁了，這些現(xiàn)象證明產(chǎn)物中一定有______； 無水CuSO₄變藍(lán)，證明產(chǎn)物中還有______；若產(chǎn)物中有CO，則乙的對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______；證明CO生成的化學(xué)反應(yīng)方程式是______．
【結(jié)論】
若第二種猜想是正確的，請(qǐng)你寫出草酸分解的反應(yīng)方程式______．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）乙認(rèn)為甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜，草酸晶體熔點(diǎn)較低，加熱到182℃便開始熔化，因此實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你談?wù)勓b置2的至少兩點(diǎn)優(yōu)于裝置1的優(yōu)點(diǎn)：____________．
（2）利用乙設(shè)計(jì)的裝置證明產(chǎn)物中沒有H₂的方法是：______．

Answer 1

解：【猜想與假設(shè)】因?yàn)樵诨瘜W(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，所以草酸分解的產(chǎn)物可能是CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
故答案是：CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
【實(shí)驗(yàn)】二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，而本實(shí)驗(yàn)中的澄清石灰水變渾濁，可以判斷草酸分解生成了二氧化碳；無水硫酸銅變藍(lán)則驗(yàn)證了該產(chǎn)物中含有水蒸氣；一氧化碳具有可燃燒性，其燃燒后的產(chǎn)物為二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，故可以寫出驗(yàn)證一氧化碳存在的化學(xué)方程式；
故答案是：CO₂； H₂O；點(diǎn)燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內(nèi)壁的澄清石灰水變渾濁；2CO+O₂2CO₂；
【結(jié)論】由【實(shí)驗(yàn)】知，草酸分解的產(chǎn)物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣，所以其反應(yīng)的方程式為：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O；
故答案是：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O；
【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)題給的信息可以知道草酸的熔點(diǎn)較低，所以為防止草酸熔化后流入導(dǎo)管中影響實(shí)驗(yàn)，所以乙同學(xué)所選擇的底部完全的試管較好；而同時(shí)乙同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置可以同時(shí)驗(yàn)證二氧化碳、一氧化碳和氫氣的存在；同時(shí)由于一氧化碳有毒，直接排放到空氣中能夠引起空氣的污染，所以乙同學(xué)將尾氣點(diǎn)燃，即驗(yàn)證了一氧化碳的存在，也解決了一氧化碳的污染問題；而驗(yàn)證氫氣的方法則為：在球形干燥管的尖嘴處點(diǎn)燃通過堿石灰干燥后導(dǎo)出的氣體（或點(diǎn)燃尖嘴處的氣體），并在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，燒杯內(nèi)壁無水霧，證明無H₂．
故答案是：
（1）第一點(diǎn)：底部彎曲的試管避免了熔化的草酸流進(jìn)導(dǎo)管；
第二點(diǎn)：乙同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置可同時(shí)證明CO₂、CO、H₂O的存在；
（或乙同學(xué)的設(shè)計(jì)在驗(yàn)證了CO存在的同時(shí)又解決了CO的污染問題）；
（2）在干燥管上方罩一干冷燒杯，點(diǎn)燃?xì)怏w，觀察燒杯內(nèi)壁無水珠出現(xiàn)．
分析：【猜想與假設(shè)】草酸中含有碳、氫、氧三種元素，所以草酸加熱分解的產(chǎn)物中一定含有這三種元素；
【實(shí)驗(yàn)】在實(shí)驗(yàn)室中通常通過澄清的石灰水是否變渾濁來判斷是否二氧化碳；無水硫酸銅可以驗(yàn)證是否產(chǎn)生了水蒸氣，根據(jù)一氧化碳的性質(zhì)可以寫出判斷一氧化碳存在的化學(xué)方程式；
【結(jié)論】根據(jù)【實(shí)驗(yàn)】中的產(chǎn)物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
【反思與評(píng)價(jià)】分析乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置可以知道，無水硫酸銅可以驗(yàn)證是否產(chǎn)生了水蒸氣，而通過對(duì)尾氣的點(diǎn)燃可以驗(yàn)證氫氣和一氧化碳，所以可以從這些方面來對(duì)甲同學(xué)的裝置和乙同學(xué)的裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)．
點(diǎn)評(píng)：熟練掌握常見氣體的性質(zhì)，并能利用其性質(zhì)對(duì)它進(jìn)行檢驗(yàn)、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)之一．