草酸(H2C2O4)又名乙二酸,是一种有机酸,易溶于水,广泛存在于植物源食品中。草酸不稳定,在浓硫酸的催化作用下,草酸固体受热分解生成碳的氧化物和水。某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:
(提出问题)生成物中有哪几种碳的氧化物?
(实验猜想)猜想1:只有CO;
猜想2:只有__________(填化学式);
猜想3:含有CO和CO2。
(设计实验)基于猜想3,根据CO和CO2的性质,兴趣小组同学设计了如下实验:
(实验探究)
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成,请写出A装置中的化学反应方程式:______________________________;
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO;
①C装置中澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现________________________________的现象;
②E装置中出现___________________________的现象。
(实验结论)通过实验探究证明:猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是__________________________。
(1)B装置的作用是____________________________________;
(2) C装置的作用是____________________________________;
(3)该实验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施________________________(任写一条)。
CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 变浑浊 黑色粉末变成红色 H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑ 除去二氧化碳 检验二氧化碳是否除尽 点燃尾气或者收集尾气
【详解】
【实验猜想】
由于猜想1:只有CO和猜想3:含有CO和CO2;所以猜想2:只有 CO2;
【实验探究】
(1)观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊,证明草酸分解有CO2气体生成,装置中是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,对应的化学反应方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
①当有一氧化碳时,由于一氧化碳具有还原性而转化为二氧化碳,所以对应的现象为C装置澄清石灰水不变浑浊,F装置中出现 变浑浊的现象;
②当有一氧化碳时,由于一氧化碳具有还原性而夺取氧化铜中的氧元素使氧化铜转化为铜,所以对应的现象为E装置中出现黑色粉末变成红色的现象。
实验结论
通过实验探究证明:猜想3成立。
草酸分解生成水、一氧化碳和二氧化碳,对应的化学方程式为 H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。
问题讨论
(1)氢氧化钙溶解度小,但是与二氧化碳反应有明显的现象就是生成白色沉淀,所以B装置的作用是检验二氧化碳;
(2)氢氧化钠的溶解度大,利于用来吸收二氧化碳,所以C装置的作用是 吸收二氧化碳;
(3)由于一氧化碳有毒,所以该试验装置的设计还有一处明显不足(实验前已排尽装置内的空气),请提出改进措施 点燃尾气或者收集尾气(任写一条)。
药品 | 反应速率 |
块状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率适中 |
石灰石粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
块状石灰石和稀硫酸 | 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
碳酸钠粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
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某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。
(1)写出下列编号仪器的名称:①_______________②______________。
(2)甲同学要用KMnO4固体来制取O2,应选用上图中的_________装置(填编号),该反应的化学方程式是_________________________________。
当O2收集满并取出集气瓶后,停止该实验的正确操作步骤是____________________
_____________________________。
(3)乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应,制取CO2并检验其有关性质,观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是___________(填序号)。
A.产生的CO2直接使石蕊试液变红 B.挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红 C.产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
(4)丙同学用C装置制取了一瓶无色、无味的气体(纯净物),你推测该气体可能是___________,试用最简便的方法证实你的推测:
________________ ______________。
右图所示装置可用于实验室制取某些气体,并能随开随用,随关随停。下表中所选用的药品及制取的气体完全正确的一组是
选项 | 选用的药品 | 制取的气体 | |
固体M | 液体N | ||
A | 大理石 | 稀硫酸 | 二氧化碳 |
B | 锌粒 | 浓硫酸 | 氢气 |
C | 大理石 | 稀盐酸 | 二氧化碳 |
D | 碳酸钠 | 稀硫酸 | 二氧化碳 |