Question

草酸鹽在無機功能材料的制備中具有分解溫度低、純度高、無污染的特點．例如在N₂氣氛下：FeC₂O₄

△   .

FeO+CO↑+CO₂↑；2CoC₂O₄

△   .

Co+CoO+CO↑+3CO₂↑．某化學興趣小組決定設計實驗探究CuC₂O₄加熱后分解產物的成分
I．該小組首先對分解產物進行了猜測，下面是部分可能情況（未配平）：
猜想1：CuC₂O₄

△

Cu₂O+CO↑
猜想2：CuC₂O₄

△

CuO+CO₂↑
猜想3：CuC₂O₄

△

CuO+CO↑+CO₂↑
猜想4：CuC₂O₄

△

Cu+CuO+CO↑+CO₂↑
…
通過分析，你認為

 

不合理，理由是

 

；
Ⅱ．檢驗氣體產物的裝置如下：

（1）裝置通入N₂的目的是

 

（2）裝置E、F中裝的試劑分別是

 

、

 

（3）檢驗結果氣體產物只有CO₂，則相關實驗現(xiàn)象為

 

Ⅲ．經檢驗氣體產物只有CO₂，請推測固體產物成分并設計實驗證明，將下列表格補充完整（可不填滿）．

操作	預期實驗現(xiàn)象和結論

已知：2Cu+O₂

△   .

2CuO；4CuO

催化劑  .

2Cu₂O+O₂↑；Cu₂O+2HCl=CuCl₂+Cu↓+H₂O．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：I．根據(jù)反應中元素的化合價的變化分析；
II．（1）通入氮氣可以把裝置中的氣體排入檢驗裝置中，而且使裝置中氣壓穩(wěn)定，防止產生倒吸；
（2）檢驗CO用CuO粉末，檢驗CO前要先干燥；
（3）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，CO能還原CuO；
III．氣體產物只有CO₂，C元素的化合價升高，則Cu元素的化合價降低，則生成Cu，Cu不溶于鹽酸．

解答： 解：I．CuC₂O₄中Cu元素的化合價為+2價，C為+3價，O為-2價；
猜想1：CuC₂O₄

△

Cu₂O+CO↑反應中Cu、C元素的化合價均降低，不符合氧化還原反應原理；
猜想2：CuC₂O₄

△

CuO+CO₂↑反應中C元素的化合價升高，不符合氧化還原反應原理；
故答案為：猜想1、猜想2；猜想1只有化合價的降低，猜想2只有化合價的升高，不符合氧化還原反應的原理；
II．（1）氮氣性質穩(wěn)定，對實驗無干擾，通入氮氣可以把裝置中的氣體排入檢驗裝置中，而且使裝置中氣壓穩(wěn)定，防止產生倒吸；
故答案為：將分解生成的氣體排到后面的裝置中進行檢驗，并能防止倒吸；
（2）檢驗CO用CuO粉末，在加熱條件下，CO還原CuO，則黑色固體變?yōu)榧t色，檢驗CO前要先干燥，所以E裝置中為濃硫酸，用于干燥CO；
故答案為：濃硫酸；CuO；
（3）CO₂能使澄清石灰水變渾濁，在加熱條件下CO能還原CuO，則黑色固體變?yōu)榧t色，若只有CO₂，則澄清石灰水變渾濁，其它裝置中無明顯現(xiàn)象；
故答案為：B中澄清石灰水變渾濁，其它裝置中無明顯現(xiàn)象；
III．氣體產物只有CO₂，C元素的化合價升高，則反應中Cu元素的化合價降低，則生成的固體中只有Cu，Cu不溶于鹽酸，檢驗方法為：取適量固體于試管中，加足量鹽酸，充分振蕩，若紅色固體無明顯變化，則殘留固體只有銅；
故答案為：取適量固體于試管中，加足量鹽酸，充分振蕩；紅色固體無明顯變化，殘留固體只有銅．

點評：本題考查了探究物質的組成的實驗方案設計，題目難度中等，注意把握氧化還原反應原理、物質的性質、常見物質的檢驗方法，側重于考查學生的實驗探究能力．