Question

【题目】某学习小组同学在用高锰酸钾做实验时不慎沾到手上，导致皮肤变成了棕褐色，老师提供草酸溶液给同学洗手，棕褐色立刻消失。

同学对草酸产生了兴趣，经请教老师获知，草酸(H2C2O4)在通常状况下为固体，是一种易溶于水的酸，广泛存在于植物源食品中。草酸固体在浓硫酸的催化作用下，受热分解生成碳的氧化物和水，小组同学对生成物中碳的氧化物的种类进行了如下探究。

（提出问题）生成物中有哪几种碳的氧化物？

（进行猜想）猜想1：只有CO：猜想2：只有CO2；猜想3：同时含有CO和CO2。

（查阅资料）氧化碳不能与澄清石灰水反应：浓硫酸有吸水性。

（实验探究）同学设计了如图所示装置进行实验：

(1)实验时，当观察到装置A中的现象为_____，说明草酸的分解产物中有CO2气体存在。

(2)为了实验安全，在实验开始应先通一会儿气体，再_____；实验完应该待玻璃管冷却后再停通入气体，目的是为了_____。

实验过程中，观察到C中现象是_____，由此得出草酸分解产物有CO气体有在；同学甲认为，这时也可以根据D中清石灰水变浑浊了，而得出草酸分解产物中含有CO气体的结论，同学们经讨论后认为甲的判断不正确，理由是_____。

(3)装置C中直玻璃管内氧化铁等所发生反应的化学方程式为_____。

（实验结论）(4)通过实验，可得到的结论是猜想3正确。请写出草酸在浓酸的催化下，受热分解的化学方程式：_____。

（问题讨论）(5)装置B的作用是_____。装置D的作用是_____(答一条即可)。

(6)草酸与高锰酸钾反应的化学方程式为3H2C2O4+2KMnO4＝K2CO3+2MnO2+3H2O+5CO2↑；又知在化学反应中，有元素化合价升高的反应物为还原剂，有元素化合价降低的反应物为氧化剂，则此反应中的氧化剂是_____。

Answer 1

【答案】澄清石灰水变浑浊 点燃酒精喷灯 防止高温的铁被重新氧化 红色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水中氢氧化钙的溶解度较小，除去二氧化碳不彻底 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 干燥二氧化碳气体 检验有二氧化碳生成，收集一氧化碳 高锰酸钾

【解析】

（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以实验时，当观察到装置A中的现象为：澄清石灰水变浑浊，说明草酸的分解产物中有CO2气体存在，故填澄清石灰水变浑浊。

（2）一氧化碳和空气的混合气点燃可能发生爆炸，所以为了实验安全，在实验开始应先通一会儿气体，再点燃酒精喷灯，故填点燃酒精喷灯；

实验完应该待玻璃管冷却后再停通入气体，目的是为了：防止高温的铁被重新氧化，故填防止高温的铁重新被氧化；

一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以实验过程中，观察到C中现象是：红色粉末逐渐变成黑色，所以得出草酸分解产物中含有CO气体的结论，故填红色粉末逐渐变成黑色；

同学们经讨论后认为甲的判断不正确，理由是：澄清石灰水中氢氧化钙的溶解度较小，除去二氧化碳不彻底，故填澄清石灰水中氢氧化钙的溶解度较小，除去二氧化碳不彻底；

（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

（4）草酸在浓硫酸的催化作用下加热生成一氧化碳、二氧化碳和水，故反应的化学方程式写为：。

（5）浓硫酸具有吸水性，可以吸收气体中的水分，干燥气体，故填干燥二氧化碳气体；

氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳难溶于水，密度比水小，装置D的作用是检验有二氧化碳生成，收集一氧化碳，故填检验有二氧化碳生成，收集一氧化碳。

（6）在化学反应中，有元素化合价升高的反应物为还原剂，有元素化合价降低的反应物为氧化剂，高锰酸钾中锰元素的化合价是+6，二氧化锰中锰元素的化合价是+4，所以此反应中的氧化剂是高锰酸钾，故填高锰酸钾。