Question

草酸盐在无机功能材料的制备中具有分解温度低、纯度高、无污染的特点．例如在N₂气氛下：FeC₂O₄

△   .

FeO+CO↑+CO₂↑；2CoC₂O₄

△   .

Co+CoO+CO↑+3CO₂↑．某化学兴趣小组决定设计实验探究CuC₂O₄加热后分解产物的成分
I．该小组首先对分解产物进行了猜测，下面是部分可能情况（未配平）：
猜想1：CuC₂O₄

△

Cu₂O+CO↑
猜想2：CuC₂O₄

△

CuO+CO₂↑
猜想3：CuC₂O₄

△

CuO+CO↑+CO₂↑
猜想4：CuC₂O₄

△

Cu+CuO+CO↑+CO₂↑
…
通过分析，你认为

 

不合理，理由是

 

；
Ⅱ．检验气体产物的装置如下：

（1）装置通入N₂的目的是

 

（2）装置E、F中装的试剂分别是

 

、

 

（3）检验结果气体产物只有CO₂，则相关实验现象为

 

Ⅲ．经检验气体产物只有CO₂，请推测固体产物成分并设计实验证明，将下列表格补充完整（可不填满）．

操作	预期实验现象和结论

已知：2Cu+O₂

△   .

2CuO；4CuO

催化剂  .

2Cu₂O+O₂↑；Cu₂O+2HCl=CuCl₂+Cu↓+H₂O．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：I．根据反应中元素的化合价的变化分析；
II．（1）通入氮气可以把装置中的气体排入检验装置中，而且使装置中气压稳定，防止产生倒吸；
（2）检验CO用CuO粉末，检验CO前要先干燥；
（3）CO₂能使澄清石灰水变浑浊，CO能还原CuO；
III．气体产物只有CO₂，C元素的化合价升高，则Cu元素的化合价降低，则生成Cu，Cu不溶于盐酸．

解答： 解：I．CuC₂O₄中Cu元素的化合价为+2价，C为+3价，O为-2价；
猜想1：CuC₂O₄

△

Cu₂O+CO↑反应中Cu、C元素的化合价均降低，不符合氧化还原反应原理；
猜想2：CuC₂O₄

△

CuO+CO₂↑反应中C元素的化合价升高，不符合氧化还原反应原理；
故答案为：猜想1、猜想2；猜想1只有化合价的降低，猜想2只有化合价的升高，不符合氧化还原反应的原理；
II．（1）氮气性质稳定，对实验无干扰，通入氮气可以把装置中的气体排入检验装置中，而且使装置中气压稳定，防止产生倒吸；
故答案为：将分解生成的气体排到后面的装置中进行检验，并能防止倒吸；
（2）检验CO用CuO粉末，在加热条件下，CO还原CuO，则黑色固体变为红色，检验CO前要先干燥，所以E装置中为浓硫酸，用于干燥CO；
故答案为：浓硫酸；CuO；
（3）CO₂能使澄清石灰水变浑浊，在加热条件下CO能还原CuO，则黑色固体变为红色，若只有CO₂，则澄清石灰水变浑浊，其它装置中无明显现象；
故答案为：B中澄清石灰水变浑浊，其它装置中无明显现象；
III．气体产物只有CO₂，C元素的化合价升高，则反应中Cu元素的化合价降低，则生成的固体中只有Cu，Cu不溶于盐酸，检验方法为：取适量固体于试管中，加足量盐酸，充分振荡，若红色固体无明显变化，则残留固体只有铜；
故答案为：取适量固体于试管中，加足量盐酸，充分振荡；红色固体无明显变化，残留固体只有铜．

点评：本题考查了探究物质的组成的实验方案设计，题目难度中等，注意把握氧化还原反应原理、物质的性质、常见物质的检验方法，侧重于考查学生的实验探究能力．