Question

【题目】在浓硫酸的催化作用下，固体草酸(H2C2O4)受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究：

【提出问题】 生成物中有哪几种碳的氧化物？

【猜想】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有________	含有CO和CO2

【设计实验】 基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验：

【实验探究】

(1) 观察到________(填序号)装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。

(2) 有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO：

① C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中___________________________；

② E装置中出现_____________________________________的现象。

【实验结论】 通过实验探究证明：猜想3成立。

草酸分解的化学方程式是____________________________________________。

【问题讨论】

(1) B装置的作用是________________________；D装置的作用是__________________。

(2) 装置末端酒精灯的作用是________________________________。

(3)对装置E中玻璃管内的产物成分探究

【查阅资料】

Ⅰ. 一氧化碳还原氧化铜。除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O)；

Ⅱ. Cu2O为不溶于水的红色固体；

Ⅲ. Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。

【提出问题】 红色固体含有什么物质？

【猜想假设】

假设一：红色固体只含Cu。

假设二：红色固体只含Cu2O。

假设三：________________________。

【实验验证】 该小组为验证上述假设，取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解。

【实验结论】 根据上述实验结果，可知红色固体中一定含有________。

【数据处理】 为进一步确定红色固体的成分，甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体，加到足量稀硫酸中使其充分反应，经过滤、洗涤、干燥后，称量剩余红色固体质量如表，请完善表中内容。

实验 人员	红色 固体/g	剩余红色 固体/g	实验结论
甲	7.2	3.2	① __________________
乙	4.08	2.48	② __________________

Answer 1

【答案】 CO2 A 石灰水变浑浊 黑色粉末变红 H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O 吸收二氧化碳 吸收水分 点燃CO，防止对空气的污染 红色固体含Cu和Cu2O Cu2O 红色固体只含Cu2O （或假设二成立） 红色固体含Cu和Cu2O（或假设三成立）

【解析】【猜想】碳的氧化物可能是一氧化碳，也可能是二氧化碳，也可能是一氧化碳和二氧化碳；【设计实验】（1）二氧化碳遇澄清石灰水，可使石灰水变浑浊，所以A装置中的澄清石灰水变浑浊，能够证明有CO2气体；（2）一氧化碳有还原性，能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中澄清石灰水变浑浊，E装置中黑色粉末变成红色；【实验结论】根据猜想3成立可知，生成物中有一氧化碳、二氧化碳、水，所以化学反应式是：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O；【问题讨论】（1）澄清石灰水可以检验二氧化碳气体的存在，所以B装置的作用是检验二氧化碳是否被完全吸收；浓硫酸可以吸收水分，所以D装置的作用是吸收水分；（2）为防止一氧化碳污染空气，装置末端酒精灯可以点燃尾气CO；(3) 【猜想假设】一氧化碳还原氧化铜，除生成铜外还可能生成氧化亚铜（Cu2O），可能只有一种物质，也可能是假设三：红色固体含有Cu2O和Cu；【实验结论】取少量红色固体，加到足量稀硫酸中，观察到溶液变为蓝色，红色固体部分溶解，所以红色固体中一定含有Cu2O和Cu；【数据处理】设参加反应的氧化亚铜质量为，

Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少

144 80

x 4g

=7.2g

所以红色固体全部是氧化亚铜，假设二成立；设参加反应的氧化亚铜质量为

Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少

144 80

1.6g

=2.88g

所以红色固体中含有氧化亚铜质量是2.88g、铜的质量是1.2g，假设三成立。