Question

15．在濃硫酸的催化作用下，固體草酸（H₂C₂O₄）受熱分解生成碳的氧化物和水．某課外興趣小組對生成物中碳的氧化種類等問題進行了如下探究：

【提示】①CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；②NaOH易溶于水；③濃硫酸能吸水．
【提出問題】生成物中有哪幾種碳的氧化物？

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有CO2	CO和CO2

【設計實驗】興趣小組同學設計了如圖所示實驗：
【實驗探究】
（1）觀察到A裝置（填字母）中的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO₂氣體生成．該裝置中發(fā)生反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）觀察到：①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F(xiàn)裝置中澄清石灰水變渾濁；
②E裝置中出現(xiàn)紅色粉末變成黑色的現(xiàn)象．上述現(xiàn)象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO．其中E裝置中發(fā)生反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【實驗結論】猜測3成立．
【拓展與反思】
（1）裝置末端酒精燈的作用是點燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣；燈內酒精完全燃燒的化學方程式為：C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
（2）若B裝置沒有把二氧化碳氣體完全吸收，可能的一條原因是二氧化碳通入速率快來不及吸收完全、NaOH溶液量不足．

Answer 1

分析 【提出問題】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根據猜想1、2的內容，推測猜想3的內容；
【實驗探究】（1）根據：二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析；
（2）氧化鐵顏色改變，最后有二氧化碳生成，說明有CO存在；
【拓展與反思】（1）裝置末端酒精燈可以處理尾氣CO；
（2）根據實驗中可能存在的問題來分析．

解答 解：【提出問題】碳的氧化物可能是一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；故可根據猜想1、2的內容，推測猜想3的內容；故填：CO和CO₂；
【實驗探究】（1）如果生成的氣體中含有二氧化碳，通過A裝置時，澄清的石灰水會變渾濁．故填：A；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）C裝置中澄清石灰水不變渾濁，說明原有的二氧化碳已經被完全吸收；E裝置中黑色粉末變成紅色，說明氧化銅被還原；F中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，說明還原氣是CO．故答案為：①澄清石灰水變渾濁，②紅色粉末變成黑色；3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
【拓展與反思】（1）為防止一氧化碳污染空氣，裝置末端酒精燈可以點燃尾氣CO，防止污染空氣；酒精與氧氣在點燃的條件下反應生成水和二氧化碳；故填：點燃尾氣中一氧化碳，防止污染空氣；C₂H₅OH+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+3H₂O；
（2）若B裝置沒有把二氧化碳氣體完全吸收，可能是二氧化碳通入速率快來不及吸收完全、NaOH溶液量不足等等；故填：二氧化碳通入速率快來不及吸收完全、NaOH溶液量不足（合理即可）．

點評 此題是檢驗一氧化碳和二氧化碳的存在，就要我們熟悉一氧化碳和二氧化碳的性質特點．