Question

15．已知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．某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究：
【提出問題】生成物中有哪幾種碳的氧化物？
【猜測】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【設計實驗】基于猜想3，依據CO和CO₂的性質，興趣小組同學設計了如下實驗：

【實驗探究】
（1）觀察到A裝置（填序號）中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成．
（2）有兩種實驗現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO，分別是：
①E裝置中出現(xiàn)黑色粉末變成紅色粉末的現(xiàn)象；②C中石灰水不變渾濁，F(xiàn)中石灰水變渾濁．
【實驗結論】通過實驗探究證明：猜測3成立．草酸分解的化學方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【問題討論】
（1）B裝置的作用是吸收二氧化碳，裝置末端酒精燈的作用是把一氧化碳轉化成二氧化碳，防止污染環(huán)境．
（2）如E裝置中硬質玻璃管（含內容物）實驗前質量為112.5g，實驗后質量為109.3g，則參與反應的氧化銅質量為16g．

Answer 1

分析 【猜測】
碳的氧化物可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，也可能是一氧化碳和二氧化碳；
【實驗探究】
（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（2）加熱條件下，氧化銅能和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳；
【實驗結論】
根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
【問題討論】
（1）氫氧化鈉能夠吸收二氧化碳；
一氧化碳燃燒生成二氧化碳；
（2）根據提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：【猜測】
填表如下所示：

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	含有CO和CO2

【實驗探究】
（1）觀察到A裝置中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成．
故填：A．
（2）有兩種實驗現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO，分別是：
①E裝置中出現(xiàn)：黑色粉末變成紅色粉末；
②C中石灰水不變渾濁，F(xiàn)中石灰水變渾濁．
故填：黑色粉末變成紅色粉末； C中石灰水不變渾濁，F(xiàn)中石灰水變渾濁．
【實驗結論】
草酸分解的化學方程式是：H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
故填：H₂C₂O₄$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO↑+CO₂↑+H₂O．
【問題討論】
（1）B裝置的作用是吸收二氧化碳，裝置末端酒精燈的作用是：把一氧化碳轉化成二氧化碳，防止污染環(huán)境．
故填：吸收二氧化碳；把一氧化碳轉化成二氧化碳，防止污染環(huán)境．
（2）如E裝置中硬質玻璃管（含內容物）實驗前質量為112.5g，實驗后質量為109.3g，則反應的氧化銅中氧元素質量為：112.5g-109.3g=3.2g，
則參與反應的氧化銅質量為：3.2g÷（$\frac{16}{80}$×100%）=16g．
故填：16．

點評 實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．