Question

(14分)某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸(又名草酸)受热分解的产物(水除外)，他们设计的实验装置如下图所示：

查阅资料可知：乙二酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)熔点100．1 ℃，草酸钙是难溶于水的白色固体；Cu₂O能溶于稀硫酸，立即发生歧化反应生成Cu²⁺和Cu。
（1）实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，写出A中发生反应的化学方程式：                                         ；
（2）装置B的作用是           ；指出上述装置中的不足之处：                      。
（3）实验结束后向装置B的试管中加入少量酸性高锰酸钾溶液，可以观察到的实验现象是溶液由褪色，反应的离子方程式为                                 。
（4）有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu，也可能是Cu和Cu₂O的混合物。实验小组进一步探究：
①取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中，充分振荡，溶液变为蓝色，试管底部仍有红色固体，由此可以得出的结论是                。
②取该红色固体与足量的稀硝酸反应，写出反应的化学方程式                     。

Answer 1

（1）H₂C₂O₄· ·2H₂O  CO↑＋CO₂↑＋3H₂O （2分）
（2）除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对检验分解产物CO₂的干扰（2分）；无尾气处理装置（2分）
（3）6H⁺+ 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O （2分）
（4）①红色固体中含有Cu₂O（2分）   ② 3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O （2分）
3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O（2分）

（1）C、E装置中的溶液均变浑浊，说明反应中都有CO₂生成；D装置中黑色粉末变为红色，说明有还原性的气体产生。根据反应中产生了CO₂，说明该还原性气体是CO，所以A中发生反应的化学方程式H₂C₂O₄·2H₂OCO↑＋CO₂↑＋3H₂O。
（2）由于乙二酸易挥发，所以B装置的作用是除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对
检验分解产物CO₂的干扰；CO有毒，所以应该有尾气处理装置。
（3）装置B中含有挥发出的乙二酸，而乙二酸能把首先高锰酸钾溶液氧化，反应的方程
式为6H⁺+ 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O。
（4）①试管底部仍有红色固体，说明反应中有氧化亚铜生成。
②由于固体含有氧化亚铜和铜，所以和硝酸反应的方程式为
3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O、3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O。