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.
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:
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 |
(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CO
2和H
2第二种:草酸分解产物是CO
2、CO和H
2O
第三种:草酸的分解产物是CO
2CO
2、H
2OH
2O(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CO
2CO
2; 无水CuSO
4变蓝,证明产物中还有H
2OH
2O若产物中有CO,则乙的对应实验现象是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证明CO生成的化学反应方程式是2CO+O
22CO
22CO+O
22CO
2、CO
2+Ca(OH)
2═CaCO
3↓+H
2OCO
2+Ca(OH)
2═CaCO
3↓+H
2O.
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H
2C
2O
4CO
2↑+CO↑+H
2OH
2C
2O
4CO
2↑+CO↑+H
2O.
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: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.
利用乙设计的装置证明产物中没有H
2的方法是: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: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CO
2的检验提出质疑,并提出实验的改进措施,他提出的措施是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.