Question

草酸的化学式为H₂C₂O₄，甲、乙两位同学对草酸受热分解及其产物的检验分别做了探究：
【猜想与假设】
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
第三种：草酸的分解产物是______（你猜想的产物化学式）
【设计实验装置】

【实验】
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______； 无水CuSO₄变蓝，证明产物中还有______；若产物中有CO，则乙的对应实验现象是______；证明CO生成的化学反应方程式是______．
【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______．
【反思与评价】
（1）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：____________．
（2）利用乙设计的装置证明产物中没有H₂的方法是：______．

Answer 1

解：【猜想与假设】因为在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，所以草酸分解的产物可能是CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
故答案是：CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
【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；
故答案是：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+O₂2CO₂；
【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：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O；
故答案是：H₂C₂O₄CO₂↑+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；而验证氢气的方法则为：在球形干燥管的尖嘴处点燃通过碱石灰干燥后导出的气体（或点燃尖嘴处的气体），并在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁无水雾，证明无H₂．
故答案是：
（1）第一点：底部弯曲的试管避免了熔化的草酸流进导管；
第二点：乙同学设计的装置可同时证明CO₂、CO、H₂O的存在；
（或乙同学的设计在验证了CO存在的同时又解决了CO的污染问题）；
（2）在干燥管上方罩一干冷烧杯，点燃气体，观察烧杯内壁无水珠出现．
分析：【猜想与假设】草酸中含有碳、氢、氧三种元素，所以草酸加热分解的产物中一定含有这三种元素；
【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；
【结论】根据【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．
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．