Question

草酸（H₂C₂O₄）是一種有機(jī)酸，其晶體（C₂H₂O₄·2H₂O）是一種無(wú)色晶體，熔點(diǎn)較低，加熱會(huì)熔化、氣化和分解。草酸晶體受熱分解生成碳的氧化物和水。

某化學(xué)課外興趣小組對(duì)草酸晶體受熱分解進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn)。

【提出問(wèn)題】如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定碳的氧化物的成分。

【猜想】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有	CO、CO2都有

 

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】基于猜想3，興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到       裝置（填字母）中的澄清石灰水變渾濁，證明有CO₂氣體。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還觀察到以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁；②E裝置中         ；③F裝置中澄清石灰水變渾濁，證明有CO氣體。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究證明：猜想3成立。

草酸分解的化學(xué)方程式是                            。

【問(wèn)題討論】

（1）C裝置的作用是                   ；D裝置的作用是                      。

（2）裝置末端酒精燈的作用是                    。

【實(shí)驗(yàn)反思】

（1）如圖G是用來(lái)加熱草酸晶體的裝置。請(qǐng)寫出標(biāo)號(hào)儀器的名稱①             ；②              。

小華認(rèn)為該裝置錯(cuò)誤，正確的應(yīng)是試管口略向下傾斜，你認(rèn)為小華的判斷          （選填：“正確”或“不正確”），理由是                         。

（2）實(shí)驗(yàn)室也可用加熱草酸晶體的方法獲得CO。CO是一種無(wú)色、無(wú)味的劇毒氣體，其密度比空氣略小，難溶于水。CO使人體中毒的原因是       ；收集CO可用H裝置，氣體應(yīng)從        端進(jìn)入（選填“a”或“b”）

 

Answer 1

【答案】

 

【猜想】    CO₂  

【實(shí)驗(yàn)探究】（1）A     （2）E裝置中固體由黑色變?yōu)榧t色 。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O。

【問(wèn)題討論】

（1）證明二氧化碳是否被完全吸收檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收；吸收水分。

（2）處理尾氣CO。

【實(shí)驗(yàn)反思】（1）①試管，檢驗(yàn)二氧化碳是否被完全吸收；

②鐵架臺(tái) ；不正確，理由是草酸晶體熔點(diǎn)低加熱易熔化，如試管口略向下傾斜則會(huì)流出試管，不能完成實(shí)驗(yàn)。

（2）能與人體的血紅蛋白相結(jié)合，使之失去運(yùn)輸氧的能力；     b

【解析】

試題分析：

【猜想】碳的氧化物常見的為一氧化碳與二氧化碳，所以答案應(yīng)為CO₂

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】設(shè)計(jì)整套裝置的目的是為了證明產(chǎn)生的氣體中CO₂、CO兩種氣體都有。我們知道，要證明CO₂氣體，只要將氣體通入澄清石灰水即可（通過(guò)裝置A實(shí)現(xiàn)），而要證明CO，則相對(duì)較復(fù)雜些，必須先將CO轉(zhuǎn)化為CO₂（通過(guò)裝置E實(shí)現(xiàn)），后通過(guò)證明CO₂的存在（通過(guò)裝置F實(shí)現(xiàn)）推導(dǎo)出存在CO氣體（CO存在的證明屬于間接證明）。本題要證明CO₂、CO兩種氣體都有，應(yīng)先通過(guò)裝置A證明含CO₂，再通過(guò)E、F證明含CO。不過(guò)，為了避免原先存在的CO₂對(duì)CO檢驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生干擾，在氣體通入裝置E之前必須將原來(lái)的CO₂“除盡”。裝置B、C就是為實(shí)現(xiàn)此目的而設(shè)置，其中裝置B是“除”去原來(lái)的CO₂，而裝置C是為了說(shuō)明已“盡”。至于裝置D，明顯是為了吸收氣體中的水份，使進(jìn)入E裝置的氣體呈干燥狀態(tài)，這個(gè)裝置的有無(wú)對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒什么太大的影響，去掉也沒什么大問(wèn)題。還有一個(gè)是裝置末尾的酒精燈，它的作用也很明顯，是為了處理尾氣中可能還存在的CO，防止中毒和環(huán)境污染。事實(shí)上任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都不可能將反應(yīng)物百分之百利用掉。

依據(jù)以上分析，不難明白【實(shí)驗(yàn)探究】、【問(wèn)題討論】中的幾個(gè)問(wèn)題答案。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)題目信息：草酸晶體受熱分解生成碳的氧化物和水，以及“猜想3成立”，我們知道草酸晶體分解生成了CO₂、CO和水。既然是“分解”，那說(shuō)明反應(yīng)物也就只有草酸一種。故我們可以寫出以下方程式：H₂C₂O₄=CO₂↑+CO↑+H₂O。

【實(shí)驗(yàn)反思】（1）一般地給試管中的固體加熱，管口必須略向下傾斜，但本題中供給的信息“熔點(diǎn)較低，加熱會(huì)熔化、氣化”決定了其特殊性。

（2）CO使人中毒是因?yàn)镃O與血紅蛋白結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)O₂與血紅蛋白的結(jié)合能力，當(dāng)空氣中存在CO時(shí)，氧氣就無(wú)法與血紅蛋白結(jié)合，人體細(xì)胞得不到氧氣就會(huì)缺氧，長(zhǎng)時(shí)間如此細(xì)胞就會(huì)死亡，人體也就缺氧窒息而死。用H裝置收集CO，就是要把瓶中原先的水排出，把CO裝入瓶中，水只可能從a排出，那CO只能從b通入。

考點(diǎn)：CO₂、CO等氣體的性質(zhì)、檢驗(yàn)，氣體制備的發(fā)生裝置、收集裝置，信息方程式的書寫。