Question

【题目】某化学兴趣小组学习一氧化碳后，对如何制取一氧化碳产生了浓厚兴趣，他们进行了如下的探究活动，请你参与完成探究实验。

【查阅资料】（1）实验室通常是利用草酸（化学式为H2C2O4）分解来制取一氧化碳的；

（2）草酸是一种无色透明状晶体或粉末，在189.5℃或遇浓硫酸分解。

【提出问题】草酸在浓硫酸催化下能生成哪些物质？

【提出猜想】猜想1：草酸分解产物为CO2、CO ；

猜想2：草酸分解产物为CO2、H2O ；

猜想3：草酸分解产物为CO、H2O ；

猜想4：草酸分解产物为CO2、CO、H2O

.....

小组同学经过一番讨论和推理后，认为只有猜想4能成立。

【实验验证】小组同学选用以下装置（装置可重复利用）验证猜想4（草酸分解装置省略）

（1）该小组所选用的装置有一明显缺陷是 。

（2）选择装置 可证明 的存在，反应的化学方程式为 。

（3）小丽认为用B装置就可证明CO的存在，她依据的现象是 ；小刚认为她的做法不够严谨，应结合A装置进行CO的验证。你认为小刚的质疑理由可能是： 。

（4）请用箭头按顺序连接验证猜想4的整套实验装置（假设每步反应完全）（可根据需要添加装置）

草酸分解产生的气体→ 。

【实验结论】实验证明猜想4正确，请写出草酸在浓硫酸催化下分解的化学方程式 。

Answer 1

【答案】（1）缺少尾气处理装置

（2）A（或C或BA） CO2（或H2O或CO） Ca(OH)2 + CO2→CaCO3↓+ H2O

（或CuSO4 + 5H2O → CuSO4·5H2O或CO + CuO△Cu + CO2）

（3）黑色粉末变为亮红色 草酸分解有可能生成H2 ，H2也会使黑色粉末变为亮红色

（4）C→A→C→B→C→A→尾气处理

【实验结论】 H2C2O4浓硫酸CO2 ↑+ CO ↑+ H2O

【解析】

试题分析：（1）由于一氧化碳有毒，该小组所选用的装置有一明显缺陷是：缺少尾气处理装置

（2）根据二氧化碳的化学性质：能使澄清石灰水变浑浊，故A可证明CO2的存在，反应的化学方程式为：Ca(OH)2 + CO2→CaCO3↓+ H2O；或根据无水硫酸铜遇水变蓝，故选择装置C可证明H2O的存在，反应的化学方程式为：CuSO4 + 5H2O → CuSO4·5H2O；或根据一氧化碳的还原性，能还原氧化铜，故还可选择装置BA可证明CO的存在，反应的化学方程式为：CO + CuO△Cu + CO2

（3）根据一氧化碳的还原性，小丽认为用B装置就可证明CO的存在，她依据的现象是黑色粉末变为亮红色；小刚认为她的做法不够严谨，应结合A装置进行CO的验证。你认为小刚的质疑理由可能是：草酸分解有可能生成H2 ，H2也具有还原性，会使黑色粉末变为亮红色

（4）要验证猜想4：即草酸分解产物为CO2、CO、H2O，那么一定要先验证水的存在，若先验证其它的气体，有可能会引入水分，然后验证二氧化碳，再接着验证一氧化碳，故装置的连接顺序产生的气体 → C→A→C→B→C→A→尾气处理

【实验结论】若猜想4正确，即草酸分解产物为CO2、CO、H2O，故草酸在浓硫酸催化下分解的化学方程式为：H2C2O4浓硫酸CO2 ↑+ CO ↑+ H2O