Question

9．在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H₂C₂O₄）受熱易分解，某興趣小組同學(xué)對其分解產(chǎn)物進行如下探究：
【猜想】小組同學(xué)們提出如表三種猜想

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO和H2O	只有CO2和H2O	CO、CO2和H2O

你認(rèn)為合理的猜想是3．
【設(shè)計實驗】為了檢驗草酸分解的產(chǎn)物，該小組同學(xué)經(jīng)過討論設(shè)計了如圖所示裝置，并進行了實驗（部分夾持儀器已略去）．（提示：無水硫酸銅遇水會變?yōu)樗{(lán)色）

【實驗探究】
（1）實驗過程中，觀察到A中無水硫酸銅變藍(lán)，B中澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解產(chǎn)生了H₂O和CO₂．
（2）C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．設(shè)計 D裝置的作用是檢驗CO₂是否已被完全除去．
（3）若實驗過程中觀察到D中澄清石灰水未變渾濁，F(xiàn)中固體由黑色變?yōu)榧t色，G中澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象．即可證明生成物 中有CO氣體．
【實驗結(jié)論】若猜想3正確，則草酸受熱分解的化學(xué)方程式為H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑．

Answer 1

分析 已知草酸（H₂C₂O₄）加熱時在濃硫酸的作用下會發(fā)生分解反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，分解產(chǎn)物可能是一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的混合物；由實驗現(xiàn)象可知：裝置A中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水；裝置B中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳；裝置D的作用是：檢驗CO₂是否已被完全除去；證明有一氧化碳的現(xiàn)象是：D中澄清石灰水未變渾濁，F(xiàn)中固體由黑色變?yōu)榧t色，G中澄清石灰水變渾濁；書寫化學(xué)方程式時，要注意配平．

解答 解：【猜想】已知草酸（H₂C₂O₄）加熱時在濃硫酸的作用下會發(fā)生分解反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，分解產(chǎn)物可能是一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣的混合物；
【實驗探究】（1）由實驗現(xiàn)象可知：裝置A中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水；裝置B中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳； 
（2）C中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；裝置D的作用是：檢驗CO₂是否已被完全除去；
（3）證明有一氧化碳的現(xiàn)象是：D中澄清石灰水未變渾濁，說明二氧化碳已除盡，F(xiàn)中固體由黑色變?yōu)榧t色，G中澄清石灰水變渾濁，說明一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成了二氧化碳；
【實驗結(jié)論】草酸在濃硫酸做催化劑和加熱的條件下生成水、二氧化碳和一氧化碳，化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑；
【反思與評價】從環(huán)保角度考慮，裝置F后應(yīng)該有尾氣處理裝置．
故答案為：【猜想】3；
【實驗探究】（1）H₂O和CO₂；
（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；檢驗CO₂是否已被完全除去；
（3）D中澄清石灰水未變渾濁，F(xiàn)中固體由黑色變?yōu)榧t色，G中澄清石灰水變渾濁；
【實驗結(jié)論】H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑．

點評 本考點考查了氣體的檢驗、質(zhì)量守恒定律和化學(xué)方程式的書寫等，知識點比較多，綜合性比較強．有關(guān)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設(shè)計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．