Question

19．某研究小組欲檢驗草酸晶體樣品分解產物，并測定樣品中草酸晶體的質量分數（假設雜質不參與反應）．已知：濃硫酸可作為干燥劑；草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O ）的性質見表：

熔點	沸點	熱穩定性	其他
101℃～102℃	150℃～160℃升華	100.1℃分解出水，175℃分解成CO2、CO、H2O	與 Ca（OH）2反應產生白色沉淀（CaC2O4）

（1）圖 1 是加熱裝置．最適宜的加熱分解草酸晶體裝置是C．若選裝置 a 可能會造成的后果是固體藥品熔化后會流到試管口；若選裝置B可能會造成的后果是冷凝水會倒流到試管底，造成試管破裂．
（2）圖 2 是驗證熱分解產物中含 CO、CO₂的裝置．
①裝置 A 的作用是除去草酸蒸氣，防止對二氧化碳的檢驗產生干擾，氣囊的作用是收集未反應的一氧化碳，防止空氣污染．
②證明存在 CO₂的現象是B裝置內的澄清石灰水變渾濁，證明存在 CO 的現象是D裝置中黑色固體變紅．
（3）為測定樣品中草酸晶體的質量分數，設計如下方案：稱取一定量樣品，用上述裝置進行實驗，稱量裝置D反應前后的質量差．由此計算出的實驗結果比實際值偏低，排除儀器和操作因素，其可能原因：一氧化碳沒有全部與氧化銅反應．

Answer 1

分析 （1）草酸晶體的熔點較低，受熱容易熔化；用c裝置加熱草酸時不容易下流，適宜用來加熱草酸，若選裝置 a 可能會造成的后果是固體藥品熔化后會流到試管口，若選裝置 b 可能會造成的后果是冷凝水會倒流到試管底，造成試管破裂；
（2）①根據一氧化碳有毒，污染空氣解答；
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，一氧化碳的還原性可以進行相關方面的判斷；
（3）一氧化碳部分反應，生成的銅重新被氧化等因素都能夠導致計算出的實驗結果比實際值偏低．

解答 解：因為加熱分解固體（1）圖 1 是加熱裝置．最適宜的加熱分解草酸晶體裝置是C．若選裝置 a 可能會造成的后果是因為試管是直的固體藥品熔化后會流到試管口；若選裝置B可能會造成的后果是加熱過程中會產生一部分水蒸氣，預冷會冷凝，冷凝水會倒流到試管底，造成試管破裂．（2）為了在檢驗氣體是不受干擾①裝置 A 的作用是除去草酸蒸氣，防止對二氧化碳的檢驗產生干擾；反應一氧化碳生成，同時一氧化碳是空氣污染物，所以氣囊的作用是收集未反應的一氧化碳，防止空氣污染；②證明存在 CO₂的現象是B裝置內的澄清石灰水變渾濁； 證明存在 CO 的現象是D裝置中黑色固體變紅； （3）為測定樣品中草酸晶體的質量分數，設計如下方案：稱取一定量樣品，用上述裝置進行實驗，稱量裝置D反應前后的質量差．由此計算出的實驗結果比實際值偏低，排除儀器和操作因素，其可能原因：一氧化碳沒有全部與氧化銅反應、草酸中的碳元素沒有完全轉化為一氧化碳等
故答案為：（1）固體藥品熔化后會流到試管口；冷凝水會倒流到試管底，造成試管破裂；   （2）①除去草酸蒸氣，防止對二氧化碳的檢驗產生干擾；收集未反應的一氧化碳，防止空氣污染；②B裝置內的澄清石灰水變渾濁；  D裝置中黑色固體變紅； （3）一氧化碳沒有全部與氧化銅反應（其他合理答案也可以）

點評 本題涉及化學方程式的書寫、實驗現象的判斷、根據化學方程式進行計算等方面的知識，是典型的綜合題．