Question

下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务．
研究课题：探究草酸晶体受热分解的产物
查阅资料：
（1）该小组同学通过网络查询，获得草酸及草酸晶体的一些相关知识：

名称	化学式	颜色、状态	溶解性	熔点（℃）	密度（g/cm3）
草酸	H2C2O4	-	易溶于水	189.5	1.900
草酸晶体	H2C2O4?2H2O	无色晶体	-	101.5	1.650

（2）白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
作出猜想：
第一种：草酸分解产物CO₂和H₂
第二种：草酸分解产物是CO₂、CO和H₂O
设计实验：
实验操作：甲同学按其设计的实验装置（如图1）实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了；乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了，这些现象证明产物中一定有

CO₂

； 无水CuSO₄变蓝，证明产物中还有

H₂O

若产物中有CO，则乙的对应实验现象是

点燃干燥管上方的气体，可以燃烧，烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊

证明CO生成的化学反应方程式是

2CO+O₂

点燃  .

2CO₂

、

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

得出结论：若第二种猜想是正确的，请你写出草酸分解的反应方程式

H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O

．
反思评价：乙认为甲设计的实验装置有缺陷：由于试管口向下倾斜，草酸晶体熔点较低，加热到182℃便开始熔化，因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验．请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点：
1

防止熔化的草酸流出

；2

图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气

．

Answer 1

分析：设计实验：在实验室中通常通过澄清的石灰水是否变浑浊来判断是否二氧化碳；无水硫酸铜可以验证是否产生了水蒸气，根据一氧化碳的性质可以写出判断一氧化碳存在的化学方程式；
得出结论：根据设计实验中的产物来书写化学反应方程式；
反思与评价：分析乙同学的实验装置可以知道，无水硫酸铜可以验证是否产生了水蒸气，而通过对尾气的点燃可以验证氢气和一氧化碳，所以可以从这些方面来对甲同学的装置和乙同学的装置进行评价．

解答：解：设计实验：二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，而本实验中的澄清石灰水变浑浊，可以判断草酸分解生成了二氧化碳；无水硫酸铜变蓝则验证了该产物中含有水蒸气；一氧化碳具有可燃烧性，其燃烧后的产物为二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，故可以写出验证一氧化碳存在的化学方程式为：2CO+O₂

点燃  .

2CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
得出结论：由实验知，草酸分解的产物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气，所以其反应的方程式为：H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O；
反思与评价：根据题给的信息可以知道草酸的熔点较低，所以为防止草酸熔化后流入导管中影响实验，所以乙同学所选择的底部完全的试管较好；而同时乙同学所设计的实验装置可以同时验证二氧化碳、一氧化碳和氢气的存在；同时由于一氧化碳有毒，直接排放到空气中能够引起空气的污染，所以乙同学将尾气点燃，即验证了一氧化碳的存在，也解决了一氧化碳的污染问题．
故答案为：设计实验：CO₂；  H₂O；点燃干燥管上方的气体，可以燃烧，烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊；2CO+O₂

点燃  .

2CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
得出结论：H₂C₂O₄

△   .

CO₂↑+CO↑+H₂O；
反思评价：防止熔化的草酸流出；图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气．

点评：熟练掌握常见气体的性质，并能利用其性质对它进行检验、鉴别，这是我们必须掌握的基本技能，也是化学实验考查的热点之一．有一氧化碳或其它的有毒气体参加反应时，装置后面一定有尾气处理装置．以防气体污染空气．