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下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.研究课题探究草酸晶体受热分解的产物查阅资料(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸
题目详情
下面是某实验小组的同学进行研究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
(2)白色的无水硫酸铜遇水蒸气会变蓝色
【作出猜想】
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是___、___(你猜想的产物化学式)
【设计实验】
【实验操作】甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有___; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有___若产物中有CO,则乙的对应实验现象是___证明CO生成的化学反应方程式是___、___
【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式
___.
【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
___.
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:___
【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是___.
【研究课题】探究草酸晶体受热分解的产物
【查阅资料】
(1)该小组同学通过网络查询,获得草酸及草酸晶体的一些相关知识:
名称 | 化学式 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点(℃) | 密度(g/cm3) |
草酸 | H2C2O4 | - | 易溶于水 | 189.5 | 1.900 |
草酸晶体 | H2C2O4•2H2O | 无色晶体 | - | 101.5 | 1.650 |
【作出猜想】
第一种:草酸分解产物CO2和H2
第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O
第三种:草酸的分解产物是___、___(你猜想的产物化学式)
【设计实验】
【实验操作】甲同学按其设计的实验装置(如图1)实验时观察到澄清的石灰水变浑浊了乙同学按图2的装置实验也观察到澄清的石灰水变浑浊了,这些现象证明产物中一定有___; 无水CuSO4变蓝,证明产物中还有___若产物中有CO,则乙的对应实验现象是___证明CO生成的化学反应方程式是___、___
【得出结论】若第二种猜想是正确的,请你写出草酸分解的反应方程式
___.
【反思评价】乙认为甲设计的实验装置有缺陷:由于试管口向下倾斜,草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.请你谈谈装置2的至少两点优于装置1的优点:
___.
利用乙设计的装置证明产物中没有H2的方法是:___
【交流讨论】丙同学继续查阅相关资料发现:草酸是一种酸,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物.丙同学通过进一步研究,对实验中CO2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是___.
▼优质解答
答案和解析
【作出猜想】因为在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,所以草酸分解的产物可能是CO2、H2O(或CO、H2O等);
【设计实验】二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,而本实验中的澄清石灰水变浑浊,可以判断草酸分解生成了二氧化碳;无水硫酸铜变蓝则验证了该产物中含有水蒸气;一氧化碳具有可燃烧性,其燃烧后的产物为二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以写出验证一氧化碳存在的化学方程式为:2CO+O2
2CO2;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
【得出结论】由实验知,草酸分解的产物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气,所以其反应的方程式为:H2C2O4
CO2↑+CO↑+H2O;
【反思评价】根据题给的信息可以知道草酸的熔点较低,所以为防止草酸熔化后流入导管中影响实验,所以乙同学所选择的底部完全的试管较好;而同时乙同学所设计的实验装置可以同时验证二氧化碳、一氧化碳和氢气的存在;同时由于一氧化碳有毒,直接排放到空气中能够引起空气的污染,所以乙同学将尾气点燃,即验证了一氧化碳的存在,也解决了一氧化碳的污染问题.而验证氢气的方法则为:在球形干燥管的尖嘴处点燃通过碱石灰干燥后导出的气体(或点燃尖嘴处的气体),并在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁无水雾,证明无H2.
【交流讨论】为了防止草酸钙和草酸氢钙对二氧化碳检验的影响,最后在验证二氧化碳前把它们除去.
故答案为:【作出猜想】CO2、H2O(或CO、H2O等)
【设计实验】CO2; H2O;点燃干燥管上方的气体,可以燃烧,烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊;2CO+O2
2CO2;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
【得出结论】H2C2O4
CO2↑+CO↑+H2O;
【反思评价】防止熔化的草酸流出;图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气.
图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳;图2装置可以检验出生成物中是否有氢气.
在干燥管上方罩一干冷烧杯,点燃气体,观察烧杯内壁无水珠出现.
【交流讨论】在装置之间加一个冷却装置(塞有双孔橡皮塞的试管或广口瓶等)或盛有水的洗气瓶.
【设计实验】二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,而本实验中的澄清石灰水变浑浊,可以判断草酸分解生成了二氧化碳;无水硫酸铜变蓝则验证了该产物中含有水蒸气;一氧化碳具有可燃烧性,其燃烧后的产物为二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以写出验证一氧化碳存在的化学方程式为:2CO+O2
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【得出结论】由实验知,草酸分解的产物有二氧化碳、一氧化碳、水蒸气,所以其反应的方程式为:H2C2O4
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【反思评价】根据题给的信息可以知道草酸的熔点较低,所以为防止草酸熔化后流入导管中影响实验,所以乙同学所选择的底部完全的试管较好;而同时乙同学所设计的实验装置可以同时验证二氧化碳、一氧化碳和氢气的存在;同时由于一氧化碳有毒,直接排放到空气中能够引起空气的污染,所以乙同学将尾气点燃,即验证了一氧化碳的存在,也解决了一氧化碳的污染问题.而验证氢气的方法则为:在球形干燥管的尖嘴处点燃通过碱石灰干燥后导出的气体(或点燃尖嘴处的气体),并在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁无水雾,证明无H2.
【交流讨论】为了防止草酸钙和草酸氢钙对二氧化碳检验的影响,最后在验证二氧化碳前把它们除去.
故答案为:【作出猜想】CO2、H2O(或CO、H2O等)
【设计实验】CO2; H2O;点燃干燥管上方的气体,可以燃烧,烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊;2CO+O2
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【得出结论】H2C2O4
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【反思评价】防止熔化的草酸流出;图2装置可以检验出生成物中是否有水蒸气.
图2装置可以检验出生成物中是否有一氧化碳;图2装置可以检验出生成物中是否有氢气.
在干燥管上方罩一干冷烧杯,点燃气体,观察烧杯内壁无水珠出现.
【交流讨论】在装置之间加一个冷却装置(塞有双孔橡皮塞的试管或广口瓶等)或盛有水的洗气瓶.
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