Question

草酸的化學式為H₂C₂O₄，甲、乙兩位同學對草酸受熱分解及其產物的檢驗分別做了探究：
【猜想與假設】
第一種：草酸分解產物CO₂和H₂
第二種：草酸分解產物是CO₂、CO和H₂O
第三種：草酸的分解產物是______（你猜想的產物化學式）
【設計實驗裝置】

【實驗】
甲同學按其設計的實驗裝置（如圖1）實驗時觀察到澄清的石灰水變渾濁了…；
乙同學按圖2的裝置實驗也觀察到澄清的石灰水變渾濁了，這些現象證明產物中一定有______； 無水CuSO₄變藍，證明產物中還有______；若產物中有CO，則乙的對應實驗現象是______；證明CO生成的化學反應方程式是______．
【結論】
若第二種猜想是正確的，請你寫出草酸分解的反應方程式______．
【反思與評價】
（1）乙認為甲設計的實驗裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜，草酸晶體熔點較低，加熱到182℃便開始熔化，因此實驗中會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗．請你談談裝置2的至少兩點優于裝置1的優點：____________．
（2）利用乙設計的裝置證明產物中沒有H₂的方法是：______．

Answer 1

解：【猜想與假設】因為在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，所以草酸分解的產物可能是CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
故答案是：CO₂、H₂O（或CO、H₂O等）；
【實驗】二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，而本實驗中的澄清石灰水變渾濁，可以判斷草酸分解生成了二氧化碳；無水硫酸銅變藍則驗證了該產物中含有水蒸氣；一氧化碳具有可燃燒性，其燃燒后的產物為二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，故可以寫出驗證一氧化碳存在的化學方程式；
故答案是：CO₂； H₂O；點燃干燥管上方的氣體，可以燃燒，燒杯內壁的澄清石灰水變渾濁；2CO+O₂2CO₂；
【結論】由【實驗】知，草酸分解的產物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣，所以其反應的方程式為：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O；
故答案是：H₂C₂O₄CO₂↑+CO↑+H₂O；
【反思與評價】根據題給的信息可以知道草酸的熔點較低，所以為防止草酸熔化后流入導管中影響實驗，所以乙同學所選擇的底部完全的試管較好；而同時乙同學所設計的實驗裝置可以同時驗證二氧化碳、一氧化碳和氫氣的存在；同時由于一氧化碳有毒，直接排放到空氣中能夠引起空氣的污染，所以乙同學將尾氣點燃，即驗證了一氧化碳的存在，也解決了一氧化碳的污染問題；而驗證氫氣的方法則為：在球形干燥管的尖嘴處點燃通過堿石灰干燥后導出的氣體（或點燃尖嘴處的氣體），并在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，燒杯內壁無水霧，證明無H₂．
故答案是：
（1）第一點：底部彎曲的試管避免了熔化的草酸流進導管；
第二點：乙同學設計的裝置可同時證明CO₂、CO、H₂O的存在；
（或乙同學的設計在驗證了CO存在的同時又解決了CO的污染問題）；
（2）在干燥管上方罩一干冷燒杯，點燃氣體，觀察燒杯內壁無水珠出現．
分析：【猜想與假設】草酸中含有碳、氫、氧三種元素，所以草酸加熱分解的產物中一定含有這三種元素；
【實驗】在實驗室中通常通過澄清的石灰水是否變渾濁來判斷是否二氧化碳；無水硫酸銅可以驗證是否產生了水蒸氣，根據一氧化碳的性質可以寫出判斷一氧化碳存在的化學方程式；
【結論】根據【實驗】中的產物來書寫化學反應方程式；
【反思與評價】分析乙同學的實驗裝置可以知道，無水硫酸銅可以驗證是否產生了水蒸氣，而通過對尾氣的點燃可以驗證氫氣和一氧化碳，所以可以從這些方面來對甲同學的裝置和乙同學的裝置進行評價．
點評：熟練掌握常見氣體的性質，并能利用其性質對它進行檢驗、鑒別，這是我們必須掌握的基本技能，也是化學實驗考查的熱點之一．