Question

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(xué)課外興趣小組對碳的氧化物的成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．
【提出問題】如何通過實(shí)驗(yàn)確定碳的氧化物的成分．
【收集資料】a．濃硫酸有吸水性，可用于干燥某些氣體；
b．氫氧化鈉溶液可與CO₂反應(yīng)，可除去CO₂氣體．
【猜想】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有	CO和CO2都有

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】基于猜想3，興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

【實(shí)驗(yàn)探究】
①實(shí)驗(yàn)過程中觀察到

 

裝置（填字母）中的澄清石灰水變渾濁，證明有CO₂氣體．
②實(shí)驗(yàn)過程中還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：Ⅰ．C裝置中澄清石灰水不變渾濁；Ⅱ．E裝置中黑色粉末變成紅色；Ⅲ．

 

，證明有CO氣體．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)探究證明：猜想3成立．草酸分解的化學(xué)方程式是

 

．
【問題討論】
①C裝置的作用是

 

；
②該實(shí)驗(yàn)裝置還需完善之處是

 

．
【計(jì)算】若有4.4g的二氧化碳通入到足量的澄清石灰水中，則理論上可以產(chǎn)生多少摩爾沉淀？（根據(jù)化學(xué)方程式列式計(jì)算）

Answer 1

分析：【猜想】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根據(jù)猜想1、3的內(nèi)容，推測猜想2的內(nèi)容；
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)：二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；二氧化碳能和氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈉和水；一氧化碳能與氧化銅發(fā)生反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】如果猜想3成立，則可知反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式；
【問題討論】一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中時(shí)會污染環(huán)境．
【計(jì)算】根據(jù)化學(xué)方程式列式計(jì)算．

解答：解：
【猜想】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根據(jù)猜想1、3的內(nèi)容，推測猜想2的內(nèi)容；
【實(shí)驗(yàn)探究】
①如果生成的氣體中含有二氧化碳，通過A裝置時(shí)，澄清的石灰水會變渾濁．故填：A．
②C裝置中的石灰水不變渾濁，說明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，E裝置中黑色粉末變成紅色，F(xiàn)裝置中的石灰水變渾濁，說明生成的氣體中含有一氧化碳．故填：F中澄清的石灰水變渾濁．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
如果猜想3成立，則草酸分解能生成水、一氧化碳和二氧化碳，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H₂C₂O₄

濃H2SO4

△

CO↑+CO₂↑+H₂O，故填：H₂C₂O₄

濃H2SO4

△

CO↑+CO₂↑+H₂O
【問題討論】
①C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收，以免影響后面的實(shí)驗(yàn)；
②裝置末端酒精燈的作用是把一氧化碳轉(zhuǎn)化成二氧化碳，防止污染環(huán)境．
故填：檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收除盡；酒精燈點(diǎn)燃F裝置中的尾氣．
【計(jì)算】4.4g的二氧化碳物質(zhì)的量為：n（CO₂）=4.4/44=0.1mol
設(shè)可以產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為xmol
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
1             1
0.1mol        x

1

0.1mol

=

1

x

，則x=0.1mol
答：可以產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.1mol．
故答案為：CO₂；A；F中澄清的石灰水變渾濁；H₂C₂O₄

濃H2SO4

△

CO↑+CO₂↑+H₂O；檢驗(yàn)CO₂是否除盡；酒精燈點(diǎn)燃F裝置中的尾氣；0.1mol

點(diǎn)評：化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，有助于提高觀察實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力．