Question

【題目】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。某化學課外興趣小組對生成物中碳的氧化物種類進行了如下實驗探究：

（提出問題）

生成物中有哪幾種碳的氧化物？

（收集資料）

a.濃硫酸有吸水性，可用于干燥某些氣體。

b.氫氧化鈉溶液與CO2反應，可除去CO2氣體

（提出猜想）

猜想1：只有CO；

猜想2：只有_____；

猜想3：含有CO和CO2。

（設計實驗）

基于猜想3，依據CO和CO2的性質，興趣小組同學設計了如下實驗：

（實驗探究）

（1）觀察到_____（填序號）裝置的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO2氣體生成。

（2）有兩種實驗現象都能分別證明草酸分解的氣體中含有CO。

①C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F裝置中_____。

②E裝置中出現_____的現象。

（實驗結論）

（3）實驗證明：猜想3成立，草酸分解的化學方程式是_____。

（問題討論）

（4）點燃E處酒精燈前，必須先通一會兒氣體，你認為該實驗操作_____（填“有”或“無”）必要，其理由是_____。

（5）D裝置的作用是_____。裝置末端酒精燈的作用是_____。

（6）（液化石油氣的主要成分是丁烷（C4H10），某廚房因使用不當，導致丁烷燃燒不完全生成了H2O、CO和CO2，且CO和CO2的質量比為56：44，請寫出此時丁烷燃燒的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】CO2 A 澄清石灰水變渾濁 黑色粉末變紅色 有 先通入氣體，排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸 除去氣體中的水蒸氣 處理尾氣中的CO，防止污染環境

【解析】

一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，草酸在濃硫酸催化作用下加熱生成一氧化碳、水和二氧化碳，丁烷與氧氣在點燃的條件下反應生成一氧化碳、二氧化碳和水。

[提出猜想]

猜想1：只有CO；

猜想2：只有CO2；

猜想3：含有CO和CO2。

[實驗探究]

（1）A裝置連接草酸分解生成的氣體，故觀察到A裝置的澄清石灰水變渾濁，證明草酸分解有CO2氣體生成。

（2）①一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，C裝置中澄清石灰水不變渾濁，F裝置中澄清石灰水變渾濁。

②一氧化碳和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳，E裝置中出現黑色粉末變紅色的現象。

[實驗結論]

（3）實驗證明：猜想3成立，草酸在濃硫酸催化作用下加熱生成一氧化碳、水和二氧化碳，草酸分解的化學方程式是。

[問題討論]

（4）點燃E處酒精燈前，必須先通一會兒氣體，該實驗操作有必要，其理由是先通入氣體，排盡裝置內的空氣，防止加熱時發生爆炸。

（5）D裝置中是濃硫酸，能吸收水分，故D裝置的作用是除去氣體中的水蒸氣。一氧化碳有毒，點燃生成二氧化碳，故裝置末端酒精燈的作用是處理尾氣中的CO，防止污染環境。

（6）丁烷燃燒不完全生成了CO和CO2，且CO和CO2的質量比為56:44，則化學方程式中一氧化碳與二氧化碳的化學計量數之比為，丁烷與氧氣在點燃的條件下反應生成一氧化碳、二氧化碳和水，此時丁烷燃燒的化學方程式為。