Question

【題目】（10分）通過實驗對草酸（相對分子質量是90）進行如下研究。

【查閱資料】①濃硫酸常作干燥劑 ②濃NaOH溶液常用于吸收CO2氣體

③無水硫酸銅吸水后由白色變為藍色 ④氯化鈀（PdCl2）溶液遇CO產生黑色沉淀

【實驗準備】選用下列實驗裝置（氣密性良好，部分固定裝置已略去）：

【實驗I】檢驗草酸分解的產物。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及分析
（1）按A→H→E→C 連接儀器 （2）關閉K，點燃A處酒精燈	H中 E中澄清石灰水變渾濁 C中產生黑色沉淀，氣球鼓起	草酸分解生成了CO2、CO和H2O ①E中反應的化學方程式是 ②C中氣球的作用是

【實驗II】取9 g草酸進行實驗，測定生成物的質量并確定草酸的組成。

實驗步驟	實驗數據	實驗結論及分析
（1）選擇A、B、D、G裝置組合進行實驗 （2）鼓入過量的N2后，分別稱量B、D、G的質量 （3）關閉K，點燃A、D處的酒精燈，至草酸完全分解 （4）熄滅A處酒精燈，通入過量的N2，熄滅D處酒精燈，再次分別稱量B、D、G的質量	B裝置增重1.8 g D裝置中固體 質量減少0.8 g G裝置增重4.4 g	①A、B、D、G裝置的正確連接順序是A→ → →D ②向A中兩次通入N2，其中 第二次的目的是 ③草酸的化學式是 ④反思：若用F代替B，則不能測定草酸的組成，其原因是

Answer 1

【答案】【實驗I】 白色固體變成藍色

①Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓+ H2O

②收集尾氣（或尾氣處理裝置）

【實驗II】①B→G

②將生成的氣體完全排入吸收裝置，使其被完全吸收

③C2H2O4

④CaO可同時吸收H2O、CO2，導致無法準確測量H2O、CO2的質量

【解析】

試題分析：【實驗I】根據資料：若草酸分解的產物中含有水，那么H中的無水硫酸銅會變成藍色；若生成了二氧化碳，那么E中的澄清石灰水會變渾濁；若產生了一氧化碳，那么C中的氯化鈀（PdCl2）溶液會變成黑色；由于一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染空氣，故要要尾氣處理裝置，氣球可用于收集尾氣；

【實驗II】①由于草酸分解生成了水、二氧化碳和一氧化碳。由于氣體溶液中含有水，故要先把水吸收以免造成實驗結果偏大，而水直接利用濃硫酸吸收即可；檢驗一氧化碳是利用一氧化碳的的還原性呈二氧化碳來判斷，那么要先利用氫氧化鈉溶液將二氧化碳吸收掉，然后再把氣體通入氧化銅中，故順序是A→B→G→D；

②向A中兩次通入N2，其中第二次的目的是將生成的氣體完全排入吸收裝置，使其被完全吸收；

③B裝置增重1.8 g，說明分解生成的水的質量為1.8g,那么氫元素的質量=1.8g×2／18 =0.2g，氧元素的質量為1.6g；G裝置增重4.4 g，說明生成的二氧化碳的質量為4.4g，那么碳元素的質量為4.4g×12／44 =1.2g，氧元素的質量為3.2g，；D裝置中固體質量減少0.8 g，說明氧化銅中氧元素的質量為0.8g,那么氧化銅是質量=0.8g ／（16／80）=4g，利用化學方程式即可計算出一氧化碳的質量1.4g，那么碳元素的質量為1.4g×12／28 =0.6g，那么氧元素的質量為0.8g。綜合上述計算，草酸中碳元素的質量=1.2g+0.6g=1.8g，氧元素的質量=1.6g+3.2g+0.8g=5.6g；氫元素的質量=0.2g。依據質量守恒定律化學反應前后物質的總質量不變可知草酸的質量為1.8g+4.4g+1.4g=7.6g，設氫原子的個數為x，那么7.6g× x／90 =0.2g，x=2，設碳原子的個數為y，那么7.6g× 12y／90 =1.8g，y=2，氧原子的個數為z，那么7.6g× z／90 =5.6g，z=4，故草酸的化學式為C2H2O4；

④由于CaO可同時吸收H2O、CO2，導致無法準確測量H2O、CO2的質量，故不能測定出草酸的組成。