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草酸加熱能分解的實驗裝置

 發布時間：2022-04-22 02:31:46

A. 草酸的化學式為H2C2O4，甲、乙兩位同學對草酸受熱分解及其產物的檢驗分別做了探究：經查閱資料知道，無水

（1）草酸中含有碳、氫、氧三種元素，由質量守恆定律可知，草酸的分解產物可能是二氧化碳和水；故填：CO2；H2O；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳具有可燃性，燃燒生成二氧化碳，水能使無水CuSO4變藍，所以澄清的石灰水變渾濁了，這些現象證明產物中一定有二氧化碳，無水CuSO4變藍，證明產物中還有水；若產物中有CO，則乙實驗乾燥管的尖嘴處點燃後觀察到藍色火焰，燒杯內壁澄清石灰變渾濁；故填：CO2；H2O；藍色；變渾濁．
（4）實驗觀察到無水硫酸銅由白色變成藍色可以證明反應後氣體含有H2O，澄清的石灰水變渾濁證明氣體中含有CO2，在乾燥管的尖嘴處點火能燃燒證明有可燃性氣體H2或CO，由此得出猜想二正確，反應方程式為H2C2O4

△
.

B. 草酸固體（H2C2O4）與濃硫酸共熱會發生分解：H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O 某化學興趣小組設計下圖裝置進行實驗

2NaOH+CO2=
Na2CO3
+H2O
Na2CO3+H2O+CO2=2
NaHCO3
隨著二氧化碳源源不斷過來
少量二氧化碳生成
碳酸鈉
過量二氧化碳生成
碳酸氫鈉
現象可能是產生氣泡
隨著二氧化碳源源不斷過來產生氣泡
會生成碳酸氫鈉
而碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小
可能會有白色固體析出
要是加了
酚酞
指示劑
那就是紅色變淺
至無色

C. 草酸的化學式為H 2 C 2 O 4 ，甲、乙兩位同學對草酸受熱分解及其產物的檢驗分別做了探究：【猜想與假設】

【猜想與假設】因為在化學反應中，反應前後原子的種類沒有改變，所以草酸分解的產物可能是CO 2 、H 2 O（或CO、H 2 O等）；
故答案是：CO 2 、H 2 O（或CO、H 2 O等）；
【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，其燃燒後的產物為二氧化碳，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；
故答案是：CO 2 ；H 2 O；點燃乾燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內壁的澄清石灰水變渾濁；2CO+O 2
點燃
.
2CO 2 ；
【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：H 2 C 2 O 4
△
.
CO 2 ↑+CO↑+H 2 O；
故答案是：H 2 C 2 O 4
△
.
CO 2 ↑+CO↑+H 2 O；
【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後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；同時由於一氧化碳有毒，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；而驗證氫氣的方法則為：在球形乾燥管的尖嘴處點燃通過鹼石灰乾燥後導出的氣體（或點燃尖嘴處的氣體），並在火焰上方罩一冷而乾燥的小燒杯，燒杯內壁無水霧，證明無H 2 ．
故答案是：
（1）第一點：底部彎曲的試管避免了熔化的草酸流進導管；
第二點：乙同學設計的裝置可同時證明CO 2 、CO、H 2 O的存在；
（或乙同學的設計在驗證了CO存在的同時又解決了CO的污染問題）；
（2）在乾燥管上方罩一乾冷燒杯，點燃氣體，觀察燒杯內壁無水珠出現．

D. 固體草酸（H2C2O4）在濃硫酸的催化作用下受熱分解生成碳的氧化物和水．某同學設計了上述實驗裝置探究碳的

①二氧化碳能夠使澄清石灰水變渾濁，但是必須先進行驗證，因為二氧化碳也能夠和氫氧回化鈉溶液答反應，所以若觀察到A裝置的中的澄清石灰水變渾濁，則說明反應生成了二氧化碳；
②二氧化碳也能夠和氫氧化鈉溶液反應，所以在經過A裝置和B裝置後二氧化碳已被完全吸收，所以C裝置中澄清石灰水不變渾濁；
③由於水蒸氣不能幹擾一氧化碳和氧化銅的反應現象，所以無需除去水蒸氣，即D裝置時多餘的裝置．
故答案為：①A；
②裝置C中澄清石灰水不變渾濁；
③D；水蒸氣對一氧化碳的檢驗沒有干擾．

E. 某興趣小組同學通過查找資料得知：草酸（H2C2O4）受熱會分解．於是同學們對草酸受熱分解的產物作如下探究


根據猜想，無非就是氫氣、一氧化碳和二氧化碳的三者兩兩結合或者三者組合的檢驗和論證．檢驗氫氣和一氧化碳都需要轉為後再檢驗，而二氧化碳則可以直接通過石灰水來確定．由於後一環節需要檢驗水和二氧化碳存在，所以要在前一環節將之前存在的水和二氧化碳除去．（題目假設的是每一環節都反應完全，所以不需要考慮驗證剩餘的問題）

故答案為：
①

加熱
.

F. 某研究性學習小組通過實驗來探究乙二酸（又名草酸）受熱分解的產物，他們設計的實驗裝置如圖所示：查閱資

（1）C、E裝置中的溶液均變渾濁，且D裝置中黑色粉末變為紅色，說明乙二酸晶體加熱生成一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式：H2C2O4?2H2O

△
.
CO↑+CO2↑+3H2O；
故答案為：H2C2O4?2H2O
△
.
CO↑+CO2↑+3H2O；
（2）乙二酸可以和氫氧化鈣發生反應，所以防止對檢驗分解產物CO2的干擾，要除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，一氧化碳在還原氧化銅之前要將氣體乾燥，一氧化碳有毒，所以要進行尾氣處理，
故答案為：除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對檢驗分解產物CO2的干擾；在C與D之間再裝配一個盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝有鹼石灰的乾燥管），將裝置E中出來的氣體引到酒精燈火焰上讓其燃燒（或收集裝置E中逸出的尾氣）；
（3）B的試管中是乙二酸，加入NaHCO3溶液，產生大量無色氣體應該是二氧化碳，化學反應遵循強酸制弱酸的原理，所以酸性是乙二酸大於碳酸（或H2C2O4＞H2CO3），故答案為：乙二酸大於碳酸（或H2C2O4＞H2CO3）；
（4）①金屬銅和硫酸不反應，但是氧化亞銅可以和硫酸反應生成金屬銅和硫酸銅，根據實驗現象：溶液變為藍色，則證明紅色固體中含有Cu2O，故答案為：紅色固體中含有Cu2O；
②設紅色固體中氧化亞銅的物質的量是x，金屬銅的物質的量為y，根據質量關系得：144x+64y=6.8，根據電子守恆，得出：2x+2y=
1.12L
22.4L/mol
×（5-2），兩式聯立解得x=0.025mol，y=0.05mol，所以Cu的質量分數為：
0.05mol×64g/mol
6.8g
×100%=50%，故答案為：50%．

G. 草酸分解檢驗實驗裝置

（1）裝置A中無水硫酸銅變藍，說明草酸分解生成了水，裝置B中澄清石灰水變渾濁，內說明草酸容分解產生了二氧化碳．
故填：水和二氧化碳．
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體，化學方程式為：CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O；
（3）裝置D的作用是：檢驗二氧化碳是否被C中的氫氧化鈉溶液完全吸收，防止對檢驗一氧化碳產生干擾．
故填：檢驗二氧化碳是否被C中的氫氧化鈉溶液完全吸收．
（4）如果草酸分解產生了一氧化碳，則E中的黑色粉末逐漸變成紅色，F中的澄清石灰水變渾濁，這是因為氧化銅和一氧化碳反應生成了紅色的銅，生成的二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁．
故填：E中的黑色粉末逐漸變成紅色，F中的澄清石灰水變渾濁．

H. 某研究性學習小組通過實驗來探究乙二酸（又名草酸）受熱分解的產物，他們設計的實驗裝置如圖所示： 查閱

（1）C、E裝置中的溶液均變渾濁，且D裝置中黑色粉末變為紅色，說明乙二酸晶體加熱生成一氧化碳、二氧化碳和水，反應的化學方程式：H 2 C 2 O 4 ?2H 2 O
△
.
CO↑+CO 2 ↑+3H 2 O；
故答案為：H 2 C 2 O 4 ?2H 2 O
△
.
CO↑+CO 2 ↑+3H 2 O；
（2）乙二酸可以和氫氧化鈣發生反應，所以防止對檢驗分解產物CO 2 的干擾，要除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，一氧化碳在還原氧化銅之前要將氣體乾燥，一氧化碳有毒，所以要進行尾氣處理，
故答案為：除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對檢驗分解產物CO 2 的干擾；在C與D之間再裝配一個盛濃硫酸的洗氣瓶（或裝有鹼石灰的乾燥管），將裝置E中出來的氣體引到酒精燈火焰上讓其燃燒（或收集裝置E中逸出的尾氣）；
（3）B的試管中是乙二酸，加入NaHCO 3 溶液，產生大量無色氣體應該是二氧化碳，化學反應遵循強酸制弱酸的原理，所以酸性是乙二酸大於碳酸（或H 2 C 2 O 4 ＞H 2 CO 3 ），故答案為：乙二酸大於碳酸（或H 2 C 2 O 4 ＞H 2 CO 3 ）；
（4）①金屬銅和硫酸不反應，但是氧化亞銅可以和硫酸反應生成金屬銅和硫酸銅，根據實驗現象：溶液變為藍色，則證明紅色固體中含有Cu 2 O，故答案為：紅色固體中含有Cu 2 O；
②設紅色固體中氧化亞銅的物質的量是x，金屬銅的物質的量為y，根據質量關系得：144x+64y=6.8，根據電子守恆，得出：2x+2y=
1.12L
22.4L/mol
×（5-2），兩式聯立解得x=0.025mol，y=0.05mol，所以Cu的質量分數為：
0.05mol×64g/mol
6.8g
×100%=50%，故答案為：50%．

I. 在做模擬煉鐵的實驗時，實驗室常通過加熱草酸晶體（C2H2O4）的方法來獲取一氧化碳，加熱草酸反解的產物是


加熱草酸反解的產物是一氧化碳、二氧化碳和水，所以本題答案為：C2H2O4

△
.

J. 帶結晶水的草酸分解時裝置為什麼要向上

一般用試管加熱固體要將試管口向下傾斜，防止水蒸氣冷凝後流至試管底造成危險。
但此處將試管口向上傾斜，目的是防止草酸液化流出試管。因為草酸熔點較低，加熱時易液化，若草酸直接進入後續裝置可能會影響實驗進行。

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