Question

下面是某實驗小組的同學進行研究性學習的過程，請你參與并協助他們完成相關學習任務．
研究課題：探究草酸晶體受熱分解的產物
查閱資料：
（1）該小組同學通過網絡查詢，獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識：

名稱	化學式	顏色、狀態	溶解性	熔點（℃）	密度（g/cm3）
草酸	H2C2O4	-	易溶于水	189.5	1.900
草酸晶體	H2C2O4?2H2O	無色晶體	-	101.5	1.650

（2）白色的無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍色
作出猜想：
第一種：草酸分解產物CO₂和H₂
第二種：草酸分解產物是CO₂、CO和H₂O
設計實驗：
實驗操作：甲同學按其設計的實驗裝置（如圖1）實驗時觀察到澄清的石灰水變渾濁了；乙同學按圖2的裝置實驗也觀察到澄清的石灰水變渾濁了，這些現象證明產物中一定有

CO₂

； 無水CuSO₄變藍，證明產物中還有

H₂O

若產物中有CO，則乙的對應實驗現象是

點燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內壁的澄清石灰水變渾濁

證明CO生成的化學反應方程式是

2CO+O₂

點燃  .

2CO₂

、

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

得出結論：若第二種猜想是正確的，請你寫出草酸分解的反應方程式

H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O

．
反思評價：乙認為甲設計的實驗裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜，草酸晶體熔點較低，加熱到182℃便開始熔化，因此實驗中會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗．請你談談裝置2的至少兩點優于裝置1的優點：
1

防止熔化的草酸流出

；2

圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有水蒸氣

．

Answer 1

分析：設計實驗：在實驗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；無水硫酸銅可以驗證是否產生了水蒸氣，根據一氧化碳的性質可以寫出判斷一氧化碳存在的化學方程式；
得出結論：根據設計實驗中的產物來書寫化學反應方程式；
反思與評價：分析乙同學的實驗裝置可以知道，無水硫酸銅可以驗證是否產生了水蒸氣，而通過對尾氣的點燃可以驗證氫氣和一氧化碳，所以可以從這些方面來對甲同學的裝置和乙同學的裝置進行評價．

解答：解：設計實驗：二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，而本實驗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；無水硫酸銅變藍則驗證了該產物中含有水蒸氣；一氧化碳具有可燃燒性，其燃燒后的產物為二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，故可以寫出驗證一氧化碳存在的化學方程式為：2CO+O₂

點燃  .

2CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
得出結論：由實驗知，草酸分解的產物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣，所以其反應的方程式為：H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O；
反思與評價：根據題給的信息可以知道草酸的熔點較低，所以為防止草酸熔化后流入導管中影響實驗，所以乙同學所選擇的底部完全的試管較好；而同時乙同學所設計的實驗裝置可以同時驗證二氧化碳、一氧化碳和氫氣的存在；同時由于一氧化碳有毒，直接排放到空氣中能夠引起空氣的污染，所以乙同學將尾氣點燃，即驗證了一氧化碳的存在，也解決了一氧化碳的污染問題．
故答案為：設計實驗：CO₂；  H₂O；點燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內壁的澄清石灰水變渾濁；2CO+O₂

點燃  .

2CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
得出結論：H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O；
反思評價：防止熔化的草酸流出；圖2裝置可以檢驗出生成物中是否有水蒸氣．

點評：熟練掌握常見氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一．有一氧化碳或其它的有毒氣體參加反應時，裝置后面一定有尾氣處理裝置．以防氣體污染空氣．