Question

20．某化學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)一氧化碳后，對(duì)如何制取一氧化碳產(chǎn)生了濃厚興趣，他們進(jìn)行了如下的探究活動(dòng)，請(qǐng)你參與完成探究實(shí)驗(yàn)．
【查閱資料】
（1）實(shí)驗(yàn)室通常是利用草酸（化學(xué)式為H₂C₂O₄）分解來制取一氧化碳的；
（2）草酸是一種無色透明狀晶體或粉末，在189.5℃或遇濃硫酸分解．
【提出問題】草酸在濃硫酸催化下能生成哪些物質(zhì)？
【提出猜想】猜想1：草酸分解產(chǎn)物為CO₂、CO；
猜想2：草酸分解產(chǎn)物為CO₂、H₂O；
猜想3：草酸分解產(chǎn)物為CO、H₂O；
猜想4：草酸分解產(chǎn)物為CO₂、CO、H₂O
…
小組同學(xué)經(jīng)過一番討論和推理后，認(rèn)為只有猜想4能成立．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】小組同學(xué)選用如圖所示裝置（裝置可重復(fù)利用）驗(yàn)證猜想4（草酸分解裝置省略）

（1）該小組所選用的裝置有一明顯缺陷是缺少尾氣處理裝置．
（2）選擇裝置A（或C或BA）可證明CO₂（或H₂O或CO）的存在，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（或CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O或CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂）．
（3）小麗認(rèn)為用B裝置就可證明CO的存在，她依據(jù)的現(xiàn)象是黑色粉末變?yōu)榱良t色；小剛認(rèn)為她的做法不夠嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)結(jié)合A裝置進(jìn)行CO的驗(yàn)證．你認(rèn)為小剛的質(zhì)疑理由可能是：草酸分解有可能生成H₂，H₂也會(huì)使黑色粉末變?yōu)榱良t色．
（4）請(qǐng)用箭頭按順序連接驗(yàn)證猜想4的整套實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)每步反應(yīng)完全）（可根據(jù)需要添加裝置）草酸分解產(chǎn)生的氣體→C→A→C→B→C→A→尾氣處理．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】實(shí)驗(yàn)證明猜想4正確，請(qǐng)寫出草酸在濃硫酸催化下分解的化學(xué)方程式H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）分析尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w；
（2）根據(jù)物質(zhì)的檢驗(yàn)方法來分析；
（3）根據(jù)氧化銅被還原的現(xiàn)象來分析；
（4）根據(jù)水、一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合質(zhì)量守恒定律來寫出化學(xué)反應(yīng)式即可．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，一氧化碳沒有完全參與反應(yīng)，所以尾氣中含有一氧化碳，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，故填：缺少尾氣處理裝置；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，水蒸氣能使無水硫酸銅變藍(lán)色；一氧化碳在加熱的條件下能將氧化銅還原為銅，同時(shí)生成二氧化碳；故填：A（或C或BA）；CO₂（或H₂O或CO）；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（或CuSO₄+5H₂O=CuSO₄•5H₂O或CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂）；
（3）在加熱的條件下，一氧化碳能將黑色的氧化銅還原為紅色的銅，但是能將氧化銅還原的氣體還有氫氣等；故填：黑色粉末變?yōu)榱良t色；草酸分解有可能生成H₂，H₂也會(huì)使黑色粉末變?yōu)榱良t色；
（4）讓草酸分解生成的三種氧化物先通過C，無水硫酸銅變藍(lán)能證明有水的存在，再通過A，石灰水變渾濁說明有二氧化碳，通過C除去水，然后通過B，黑色粉末變?yōu)榧t色說明有一氧化碳，檢驗(yàn)是否有水通過C，最后通過A，除去在B中產(chǎn)生的二氧化碳．故答案為：C→A→C→B→C→A→尾氣處理；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】據(jù)上述分析結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可以知道，草酸分解產(chǎn)生了二氧化碳、一氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．故填：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)考查了氣體的檢驗(yàn)、質(zhì)量守恒定律和化學(xué)方程式的書寫等，知識(shí)點(diǎn)比較多，綜合性比較強(qiáng)．有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．