有关草酸晶体分解的实验探究专题
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2022年上海市高考化学复习:实验题1.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10﹣2,K2=5.4×10﹣5.草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水,升华,170℃以上分解。
回答下列问题。
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有CO2。
装置B的主要作用是冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和图2所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、F、D、G、H、D、I,装置H反应管中盛有的物质是CuO。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊。
(3)设计实验证明:①草酸的酸性比碳酸的强向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸。
②草酸为二元酸用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍。
【解答】解:(1)草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解,如果草酸受热分解,分解时会产生二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙沉淀而使澄清石灰水变浑浊,所以C中观察到的现象是:有气泡冒出且澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水,草酸易挥发,导致生成的气体中含有草酸,草酸和氢氧化钙反应生成难溶性的草酸钙而干扰二氧化碳的检验,B装置温度较低,有冷凝作用,防止干扰二氧化碳的检验,故答案为:有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验;(2)①要检验生成CO,在甲组实验后,用浓氢氧化钠除去二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳,用碱石灰干燥CO,利用CO和CuO发生氧化还原反应生成CO2,再利用澄清石灰水检验生成的二氧化碳,用排水法收集CO避免环境污染,所以其连接顺序是A、B、F、D、G、H、D、I;H装置中盛放的物质应该具有氧化性,且和CO反应有明显现象发生,CuO能被CO还原且反应过程中黑色固体变为红色,现象明显,所以H中盛放的物质是CuO,故答案为:F、D、G、H、D;CuO;②CO具有还原性,其氧化产物是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,且CO将黑色的CuO还原为红色的Cu,只要H中黑色固体转化为红色且其后的D装置溶液变浑浊就说明含有CO,故答案为:H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊;(3)①要证明草酸酸性大于碳酸,可以利用强酸制取弱酸,向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸,故答案为:向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸;②草酸和NaOH发生中和反应时,如果草酸是二元酸,则参加反应的草酸物质的量应该是NaOH的一半,所以用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍就说明草酸是二元酸,故答案为:用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍。
一、实验目的1. 通过实验观察草酸在加热条件下的分解现象。
2. 探究草酸分解的产物及其含量。
3. 熟悉实验操作技能,提高化学实验能力。
二、实验原理草酸(H2C2O4)在加热条件下会发生分解反应,生成二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和水(H2O)。
根据化学方程式:H2C2O4 → CO2↑ + CO↑ + H2O↑本实验采用加热法使草酸分解,通过观察气体生成情况、测定产物含量,分析草酸分解反应。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:酒精灯、烧杯、试管、集气瓶、玻璃片、铁架台、导管、量筒、滴定管、滴定瓶、酚酞指示剂、高锰酸钾标准溶液等。
2. 实验试剂:草酸(分析纯)、浓硫酸、氢氧化钠溶液、无水硫酸铜、澄清石灰水等。
四、实验步骤1. 称取0.5g草酸,放入烧杯中。
2. 加入适量蒸馏水,溶解草酸。
3. 将溶解好的草酸溶液转移至100mL容量瓶中,定容至刻度线。
4. 取两只集气瓶,分别放入少量无水硫酸铜和澄清石灰水。
5. 将草酸溶液加热至沸腾,观察气体生成情况。
6. 收集气体,分别通入无水硫酸铜和澄清石灰水中,观察现象。
7. 使用滴定管取一定体积的草酸溶液,用高锰酸钾标准溶液进行滴定,测定草酸含量。
8. 根据滴定结果,计算草酸分解产物的含量。
五、实验数据记录与处理1. 草酸溶液的体积:100mL2. 草酸溶液的质量:0.5g3. 无水硫酸铜变蓝的体积:10mL4. 澄清石灰水变浑浊的体积:15mL5. 高锰酸钾标准溶液的体积:10mL6. 高锰酸钾标准溶液的浓度:0.02mol/L六、结果与讨论1. 实验过程中观察到草酸溶液加热后产生气泡,气体通入无水硫酸铜变蓝,说明草酸分解产生了二氧化碳;气体通入澄清石灰水变浑浊,说明草酸分解产生了一氧化碳和水。
2. 根据滴定结果,计算草酸分解产物的含量如下:CO2含量:0.1gCO含量:0.05gH2O含量:0.35g草酸分解产物总质量:0.5g草酸分解产物的产率:100%3. 通过实验结果可知,草酸在加热条件下能够分解,产生二氧化碳、一氧化碳和水。
实验三草酸加热分解的差热分析实验一、实验目的1.了解差热分析仪的构造,掌握差热分析的基本原理及测量方法;2.学会差热分析仪的操作,并绘制草酸样品的差热图;3.掌握差热分析曲线的处理方法,对实验结果进行分析;4.了解热电偶的测温原理和如何利用热电偶绘制差热图。
二、实验原理概述差热分析仪的结构如下图所示。
它包括带有控温装置的加热炉、放置样品和参比物的坩埚、用以盛放坩埚并使其温度均匀的保持器、测温热电偶、差热信号放大器和信号接收系统(记录仪或微机)。
差热图的绘制是通过两支型号相同的热电偶,分别插入样品和参比物中,并将其相同端连接在一起(即并联,见图1)。
A 两支笔记录的时间—温度(温差)图就称为差热图,或称为热谱图。
图1 差热分析原理图图2 典型的差热图从差热图上可清晰地看到差热峰的数目、位置、方向、宽度、高度、对称性以及峰面积等。
峰的数目表示物质发生物理化学变化的次数;峰的位置表示物质发生变化的转化温度(如图2中T B);峰的方向表明体系发生热效应的正负性;峰面积说明热效应的大小:相同条件下,峰面积大的表示热效应也大。
在相同的测定条件下,许多物质的热谱图具有特征性:即一定的物质就有一定的差热峰的数目、位置、方向、峰温等,因此,可通过与已知的热谱图的比较来鉴别样品的种类、相变温度、热效应等物理化学性质。
因此,差热分析广泛应用于化学、化工、冶金、陶瓷、地质和金属材料等领域的科研和生产部门。
理论上讲,可通过峰面积的测量对物质进行定量分析。
温度测量系统:测温热电偶输出的热电势,先经过热电偶冷端补偿器,补偿器的热敏电阻装在天平主机内。
经过冷端补偿的测温热电偶热电势由温度放大器进行放大,送入计算机,计算机自动将此热电势的毫伏值转换为温度。
差热测量系统:差热分析(DTA)是在程序温度控制下测量物质与参比物之间温度差随温度变化的一种技术。
本仪器采用哑铃型平板式差热电偶,它检测到的微伏级差热信号送入差热放大器进行放大。
有关草酸晶体分解的实验探究专题1.某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定器质量分数(假设杂质不参与反应),草酸晶体( H 2C 2O 4•2H 2O )的理化性质见表。
熔点 沸点热稳定性 101℃~102℃ 150℃~160℃升华 100.1℃分解出水,175℃分解成CO 2、CO 、H 2O(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是 (填图1字母序号)。
(2)图2是验证热分解产物中含CO ,CO 2的装置①证明存在CO 2的现象是 ,证明存在CO 的现象是 ,D 中反应的化学方程式是 。
②装置A 的作用是 ,气囊的作用是 。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D 反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有: ; 。
2.草酸晶体(H 2C 2O 4•2H 2O )熔点较低,加热会熔化、气化和分解。
草酸(H 2C 2O 4)受热 会分解,它与氢氧化钙的反应为:H 2C 2O 4 + Ca(OH)2= CaC 2O 4↓(白色)+ 2H 2O 。
甲、乙两 同学对草酸受热分解的产物作如下探究:(1)猜想与假设:第一种:草酸分解生成CO 2 和 H 2; 第二种:草酸分解生成CO 2 、CO 和 H 2O ; 第三种:草酸分解: H 2C 2O 4 CO 2↑ + H 2O (未配平);有同学从理论上就可判断第三种假设不成立,老师也认为这一判断是正确的,该同学判断的理论依据是 。
(2)设计与实验:甲、乙两同学分别设计了下图所示的A 、B 两套实验装置(图中铁架台略去)。
①甲同学按A 装置实验,观察到澄清石灰水变浑浊,认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的CO 2所导致,此判断 (填“严密”或“不严密”)。
②乙同学的B 装置图方框内的仪器未画完整,请你帮他画完整(直接画在图上......)。
乙同学按B 装置实验,看到无水硫酸铜由白变蓝,洗气瓶中溶液变浑浊。
初中化学实验探究题一.物质的成分:1.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】⑵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______________________________2. 2006年1月20日12时17分许,位于仁寿县富加镇的中石油西南油气田分公司富加输气站的出站管线发生爆炸,埋在地下的管线爆炸形成十几米长、两三米深的大坑。
几分钟后,该输气站的进站管线也发生爆炸。
爆炸共造成8人当场死亡,另有1人送往医院后死亡,4人受重伤。
爆炸产生的烟气造成当地空气污染。
某课外活动小组的同学准备探究在爆炸现场采集的气体样品中是否含有CO(假设该样品中不含除CO 之外的其它能与CuO 反应的物质)和水蒸气。
草酸亚铁晶体受热分解1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行描述:草酸亚铁晶体是一种常见的无机化合物,其化学式为FeC2O4。
在晶体结构中,铁离子以正四面体的形式与四个氧离子配位。
草酸两根阴离子配位于铁离子周围,形成稳定的结构。
草酸亚铁晶体具有一些独特的性质,例如在常温下为无色晶体,可溶于水。
它还表现出相对较低的热稳定性,即在一定的温度范围内,会发生热分解反应。
本文旨在研究草酸亚铁晶体的热分解过程,并分析其影响因素和结果。
热分解是指在高温下,由于温度升高,晶体结构发生变化并分解成其他化合物或元素的反应过程。
了解草酸亚铁晶体的热分解性质,有助于深入理解该化合物的结构和热稳定性,为其在化学工业和其他领域的应用提供理论依据。
在本文的正文部分,我们将首先介绍草酸亚铁晶体的结构和性质,包括晶体的晶胞参数、配位情况以及化学性质等。
接着,我们将详细探究草酸亚铁晶体受热分解的过程,并研究其热分解动力学和反应机理。
通过实验和理论计算,我们将揭示热分解反应的温度范围、速率常数等重要参数,并探讨其与结构特征之间的关系。
最后,我们将在结论部分总结热分解的影响因素,并对研究结果进行分析和展望。
通过对草酸亚铁晶体热分解的深入研究,我们可以为其在热稳定性改进、催化剂设计等方面的应用提供新的思路和方向。
同时,本研究也可以为其他类似化合物的热分解反应提供参考和借鉴。
综上所述,本研究旨在通过对草酸亚铁晶体热分解过程的研究,深入了解其结构特征、热稳定性以及相关的影响因素。
通过本文的撰写,我们希望能够为化学领域的学者和研究人员提供有关草酸亚铁晶体热分解的全面而详细的信息,为相关领域的研究和应用提供理论基础和科学支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对草酸亚铁晶体受热分解的深入研究:第二部分是正文,共分为两个小节。
2.1 草酸亚铁晶体的结构和性质本小节将介绍草酸亚铁晶体的结构和基本性质。
一、实验目的1. 了解草酸晶体的性质;2. 掌握草酸晶体的制备方法;3. 掌握草酸晶体在不同条件下的分解反应。
二、实验原理草酸(乙二酸)是一种有机酸,化学式为H2C2O4。
草酸晶体在常温下为无色,熔点为101℃,易溶于水,受热易脱水、升华,170℃以上分解。
草酸晶体在不同条件下会发生分解反应,生成CO2、CO等气体。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:烧杯、酒精灯、试管、玻璃棒、温度计、铁架台、导气管、澄清石灰水、浓氢氧化钠溶液、碱石灰、氧化铜(CuO);2. 实验试剂:草酸晶体、蒸馏水、浓硫酸。
四、实验步骤1. 草酸晶体的制备(1)在烧杯中加入适量的蒸馏水,加热至沸腾;(2)将草酸晶体加入沸腾的蒸馏水中,不断搅拌,直至草酸晶体完全溶解;(3)将溶液静置冷却,观察草酸晶体析出;(4)将析出的草酸晶体过滤、洗涤、干燥,得到草酸晶体。
2. 草酸晶体在不同条件下的分解反应(1)在试管中加入适量的草酸晶体,用酒精灯加热至晶体熔化;(2)观察草酸晶体受热后的变化,记录熔点;(3)继续加热,观察草酸晶体升华现象,记录升华温度;(4)继续加热,观察草酸晶体分解反应,记录分解温度;(5)将分解产物通入澄清石灰水中,观察现象;(6)将分解产物通入浓氢氧化钠溶液中,观察现象;(7)将分解产物通入碱石灰中,观察现象;(8)将分解产物通入氧化铜中,观察现象。
五、实验结果与分析1. 草酸晶体的制备实验结果显示,草酸晶体在沸腾的蒸馏水中溶解后,静置冷却可析出草酸晶体。
2. 草酸晶体在不同条件下的分解反应(1)草酸晶体的熔点为101℃;(2)草酸晶体受热升华,升华温度为170℃;(3)草酸晶体在170℃以上分解,分解产物通入澄清石灰水中,观察到气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有CO2;(4)分解产物通入浓氢氧化钠溶液中,观察到气泡冒出,说明分解产物中含有CO;(5)分解产物通入碱石灰中,观察到气泡冒出,说明分解产物中含有CO2;(6)分解产物通入氧化铜中,观察到固体颜色变黑,说明分解产物中含有CO。
12-18提优:草酸晶体受热分解实验的探究授课人:钟一飞资料查阅:草酸晶体(H2C2O4•2H2O),学名乙二酸晶体,熔点101.1℃,加热会熔化和分解(分解温度为157℃以上).同时易升华(起始升华温度为100℃)。
草酸(H2C2O4)易溶于水,熔点189℃。
草酸与氢氧化钙的反应为:H2C2O4+Ca(OH)2==CaC2O4↓(白色)+2H2O.猜想假设:小方:草酸分解生成CO2、CO和H2O;小东:草酸分解生成CO2和H2O。
你的猜想: CO2和H2等。
设计实验一:小方:小方设计了如下的实验方案:请将反应装置补充完全。
实验分析一:分析各装置的作用:。
小方在实验过程中看到A、F中澄清石灰水都变浑浊,C中澄清石灰水不变浑浊,则根据此现象说明小方的猜想是正确(填“正确”或“不正确”)的。
按照小方的猜想,草酸晶体受热分解的化学方程式为:H2C2O4•2H2O=△=3H2O+CO2↑+CO↑。
分析小方的装置存在的不足:。
设计实验二:小东:右图是小东设计的实验装置图(图中铁架台略去),观察到澄清石灰水变浑浊,小东认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的CO2所导致。
实验分析二:此判断严密不不严密?说明理由。
不严密。
因为澄清石灰水变浑浊可能是草酸钙沉淀。
你对小东假设的评价:根据质量守恒定律,小东的假设是没有办法配平的。
你对实验装置的评价:。
设计实验三:你的猜想如何验证呢?。
实验分析三:你的实验设计的分析:。
设计实验四:老师看过小东和小方的实验设计后认为,二个实验都有创意,但都存在不足,并对他们设计的装置作了如下改进:实验分析之四:分析各装置的作用:。
老师提示学生,草酸晶体受热分解的化学方程式为:H2C2O4•2H2O=△=3H2O+CO2↑+CO↑。
根据老师的实验装置图,分析实验操作过程、可能看到的实验现象和实验结论。
综合分析:小方装置的缺点:1、乙二酸晶体的熔点为101.1℃,加热即熔化,故原装置中的试管口向下是无法完成实验的。
草酸结晶机理研究报告
草酸是一种无机化合物,化学式为H2C2O4。
草酸具有很高的溶解度,在水中能够形成草酸根离子(C2O4^-2)。
草酸的结晶机理研究对于了解其晶体结构和形成过程具有重要意义。
草酸的结晶通常是从过饱和溶液中开始的。
过饱和溶液是指溶解度上限以上的溶液。
当溶液中的草酸溶解度高于饱和溶解度时,就会形成过饱和溶液。
过饱和溶液中的草酸分子开始聚集在一起,形成小的团簇。
草酸分子的聚集主要受到分子间的相互作用力的影响,其中最主要的是氢键和范德华力。
氢键是由氢原子与氧原子或氮原子之间的吸引力形成的。
草酸分子中含有两个羧酸基团,每个羧酸基团都可以与其他分子形成氢键。
范德华力是由于分子间的互相吸引而产生的力。
草酸分子之间可以通过范德华力相互吸引。
当草酸分子团簇的大小增大时,它们之间的相互作用力增强,从而促使团簇之间进一步结合形成更大的团簇。
这种聚集过程会持续下去,直到形成足够大的结晶核。
结晶核主要由团簇之间的氢键和范德华力连接而成。
草酸结晶的速率受到多种因素的影响,包括温度、溶液浓度、搅拌速率等。
温度越高,草酸分子之间的相互作用能降低,从而降低结晶速率。
溶液浓度越高,过饱和度越大,结晶速率也会增加。
搅拌速率较快时,可以增加团簇之间的碰撞概率,促进结晶过程。
总之,草酸的结晶机理主要涉及草酸分子的聚集和结晶核的形成。
草酸结晶的速率受到多种因素的影响,需要进一步的研究来深入了解其结晶过程和控制手段。
一、实验目的1. 了解草酸亚铁的分解过程及产物。
2. 掌握实验操作步骤和注意事项。
3. 培养学生的实验技能和观察、分析能力。
二、实验原理草酸亚铁(FeC2O4)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解。
加热草酸亚铁时,首先脱去结晶水,然后分解生成氧化亚铁(FeO)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)。
反应方程式如下:FeC2O4 → FeO + CO + CO2三、实验仪器与试剂1. 仪器:电子天平、试管、酒精灯、试管夹、烧杯、漏斗、玻璃棒、石棉网、橡皮塞、导气管、集气瓶、火柴、剪刀等。
2. 试剂:草酸亚铁晶体、无水硫酸铜、澄清石灰水、浓硫酸。
四、实验步骤1. 称取0.2g草酸亚铁晶体,放入试管中。
2. 用酒精灯加热试管,观察草酸亚铁晶体的变化。
3. 当草酸亚铁晶体开始分解时,用导气管将产生的气体导入集气瓶中。
4. 将集气瓶中的气体用无水硫酸铜检验,观察其颜色变化。
5. 将产生的气体通入澄清石灰水中,观察其浑浊程度。
6. 实验结束后,将试管中的残留物用玻璃棒搅拌,观察其颜色变化。
五、实验现象1. 加热草酸亚铁晶体时,晶体逐渐变黑,并有气泡产生。
2. 气体通过无水硫酸铜时,无水硫酸铜由白色变为蓝色。
3. 气体通过澄清石灰水时,澄清石灰水变浑浊。
4. 残留物颜色由浅黄色变为黑色。
六、实验结果分析1. 草酸亚铁受热分解生成氧化亚铁、一氧化碳和二氧化碳。
2. 气体通过无水硫酸铜时,无水硫酸铜变蓝,说明产生了水蒸气。
3. 气体通过澄清石灰水时,澄清石灰水变浑浊,说明产生了二氧化碳。
4. 残留物颜色由浅黄色变为黑色,说明产生了氧化亚铁。
七、实验总结通过本次实验,我们了解了草酸亚铁的分解过程及产物,掌握了实验操作步骤和注意事项。
在实验过程中,我们要注意以下几点:1. 实验过程中要严格遵守操作规程,确保实验安全。
2. 实验过程中要密切观察实验现象,及时调整实验操作。
3. 实验结束后,要对实验数据进行整理和分析,得出实验结论。
实验探究:草酸的化学式为H2C2O4,甲乙两同学对草酸受热分解及其产物的检验做了探究:(1)猜想与假设:第一种:草酸分解产物是CO2和H2;第二种:草酸分解产物是CO2、CO和H2O;第三种:草酸分解产物是CO2和H2O.(2)实验装置的设计(图中铁架台略去)甲同学设计了如甲图所示的装置.乙同学设计了如乙图所示的装直.(3)实验:甲同学按甲图装置实验,观察到澄清石灰水变浑浊…乙同学按乙图装置实验,观察到无水硫酸铜由白色变成蓝色,澄清的石灰水变浑浊,且生成的气体通过碱石灰后,在尖嘴处点燃后能燃烧,在火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯,澄清的石灰水变浑浊.证明产物中有______.(4)结论:第______种猜想是正确的,请写出草酸受热分解的化学反应方程式______.(5)反思与评价:乙同学认为甲同学设计的实验装置有缺陷.由于试管口向下倾斜,而且草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,因此实验中常会出现熔融的草酸流进导管而影响后续实验.甲同学认为乙同学的设计是科学合理的.请你谈谈乙图装置优于甲图装置之处:(答出两点即可,你如果能答出第三点或更多,且正确,给予鼓励)第一点:______.第二点:______.乙同学设计的乙图装置也能证明产物中无H2,证明方法是______.. . . . . .怎么做?最佳答案弄清二氧化碳、一氧化碳、水、氢气的检验方法:由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,因此一般用澄清石灰水检验二氧化碳的存在;而一氧化碳具有可燃性和还原性,最终会生成二氧化碳,利用这一性质来证明一氧化碳存在;硫酸铜遇到水会变蓝,通常用硫酸铜检验的水的存在;氢气具有可燃性和还原性,但不同于一氧化碳,它的产物是水而不是二氧化碳.再就是一定注意题目中提供的信息.(3)在乙图中硫酸铜变蓝,说明产物中有水,澄清的石灰水变浑浊,说明产物中有二氧化碳,生成的气体在火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯,澄清的石灰水变浑浊,说明产物中有一氧化碳,故选CO2、CO、H2O.(4)由于草酸晶体分解得到二氧化碳、一氧化碳和水,故答案为:二、H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O(5)由题中提供的资料:由于试管口向下倾斜,而且草酸晶体熔点较低,加热到182℃便开始熔化,而乙同学的实验正好避免了这一点,甲同学的实验只能证明产物中有二氧化碳,而乙同学的实验三种产物都可以证明,而且在证明一氧化碳的同时也正好避免了空气污染,故答案为:第一点:底部弯曲的试管避免了熔化的草酸晶体流进导管第二点:乙同学设计的装置可同时证明CO2、CO、H2O的存在或:第三点:乙同学的设计在验证了CO 存在的同时又解决了CO的污染问题由于氢气也具有可燃性,而且生成物是水,故答案为:在干燥管的尖嘴处点燃干燥后导出的气体、并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,烧杯内壁无水雾。
原创:董老师 有关草酸晶体分解的实验探究专题1.某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定器质量分数(假设杂质不参与反应),草酸晶体( H 2C 2O 4•2H 2O )的理化性质见表。
熔点 沸点热稳定性 101℃~102℃ 150℃~160℃升华 100.1℃分解出水,175℃分解成CO 2、CO 、H 2O(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是 (填图1字母序号)。
(2)图2是验证热分解产物中含CO ,CO 2的装置①证明存在CO 2的现象是 ,证明存在CO 的现象是 ,D 中反应的化学方程式是 。
②装置A 的作用是 ,气囊的作用是 。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D 反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有: ; 。
2.草酸晶体(H 2C 2O 4•2H 2O )熔点较低,加热会熔化、气化和分解。
草酸(H 2C 2O 4)受热 会分解,它与氢氧化钙的反应为:H 2C 2O 4 + Ca(OH)2= CaC 2O 4↓(白色)+ 2H 2O 。
甲、乙两 同学对草酸受热分解的产物作如下探究:(1)猜想与假设:第一种:草酸分解生成CO 2 和 H 2; 第二种:草酸分解生成CO 2 、CO 和 H 2O ; 第三种:草酸分解: H 2C 2O 4 CO 2↑ + H 2O (未配平);有同学从理论上就可判断第三种假设不成立,老师也认为这一判断是正确的,该同学判断的理论依据是 。
(2)设计与实验:甲、乙两同学分别设计了下图所示的A 、B 两套实验装置(图中铁架台略去)。
①甲同学按A 装置实验,观察到澄清石灰水变浑浊,认为此现象是由草酸晶体受热分解产生的CO 2所导致,此判断 (填“严密”或“不严密”)。
②乙同学的B 装置图方框内的仪器未画完整,请你帮他画完整(直接画在图上......)。
乙同学按B 装置实验,看到无水硫酸铜由白变蓝,洗气瓶中溶液变浑浊。
在尖嘴管口点燃剩余气体,火焰上方罩一个 烧杯,有白色固体生成,证明产物中有 ;换一个干、冷烧杯罩在火焰上方,内壁无现象,证明产物中无H 2。
(3)结论与思考:①草酸受热分解的化学方程式为:。
②若省略B装置方框内的仪器,整套装置也能证明产物中有CO2(假设每步都反应完全),方法是:。
3.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点较低,受热时会迅速熔化并发生分解,其分解反应的化学方程式为:H2C2O4·2H2O CO↑+ CO2↑+3H2O.某实验小组为检验草酸分解产物中是否有CO,设计了如下图所示的实验装置。
回答下列有关问题:(1)点燃A处酒精灯后,先收集一试管气体,用拇指,若不发出尖锐的爆鸣声,才点燃E和D处的酒精灯。
(2)C装置的作用是。
(3)D装置中发生反应的化学方程式是。
(4)实验时D装置中可观察到的现象是。
(5)实验结束时,应先熄灭处(填“A”、“D”或“E”)的酒精灯。
4.草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料,某化学兴趣小组设计实验验证草酸亚铁晶体热分解的气体产物,并用热重法(TG)确定其分解后所得固体产物的组成,探究过程如下:【查阅资料】1.草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O,CO,CO22。
白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色【实验设计】(1)从环保角度考虑,该套实验装置的明显缺陷是(2)可选择以下实验装置中的(选填“甲”或“乙”)作为虚线中的“热分解装置”.【问题讨论】(3)D中浓硫酸的作用是,实验过程中观察到B中白色无水CuSO4变成蓝色,C中澄清石灰水变浑浊,E中(填实验现象),则可证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物是H2O,CO,CO2.(4)该兴趣小组进行上述实验时,先点燃热分解装置中的酒精灯,一段时间后再点燃E处的酒精灯,原因是(5)若通过F装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解的气体产物中有CO,则需在C和D装置之间增加盛有(填物质的名称或化学式)溶液的洗气瓶.【数据分析】(6)称取3.60g草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O,相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示,请分析该图回答下列问题:①过程Ⅰ发生反应的化学方程式为.②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式或名称.(请写出计算过程)5.有些晶体按比例带有一定量的结晶水,带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水.草酸晶体(H2C2O4•xH2O)在常温下是一种无色透明晶体.草酸晶体受热时分解的化学方程式为:H2C2O4•xH2O(x+1)H2O+CO2↑+CO↑某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验,测定草酸晶体中结晶水的质量分数.(图中固定装置已略去,装置气密性良好,装置A、B中的试剂足量,注射器量程足够)Ⅰ.测量装置A、B的质量,排尽注射器中的空气,连接装置;Ⅱ.取质量为m的草酸晶体,加热至完全分解,将产物全部通入以上装置;Ⅲ.测量并记录装置A增加的质量为a,装置B增加的质量为b,装置C读数为V;Ⅳ.甲、乙、丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数.请回答下列问题:(1)装置A中盛放的液体是;装置B的作用是;装置C的作用之一是测量的体积.(2)乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性经行反思与评价,认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果(填“偏小”或“偏大”).(3)甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为(用代数式表示).6.某化学兴趣小组通过查阅资料得知:固体草酸(H2C2O4•2H2O)受热可分解其化学方程式为H2C2O4•2H2O≜CO↑+CO2↑+3H2O,该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验请回答下列问题:(1)甲同学利用右图装置制取并收集CO:①B装置的作用.②CO集满后,将集气瓶由水槽中加盖取出,然后先,再.(2)乙同学为了验证草酸的分解产物,设计了四个方案,分别将混合气体(包括水蒸气)依次通过足量的下列试剂:A.石灰水、灼热的氧化铜、无水硫酸铜、氢氧化钠溶液B.无水硫酸铜、氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、石灰水C.石灰水、无水硫酸铜、灼热的氧化铜、石灰水D.无水硫酸铜、石灰水、灼热的氧化铜、石灰水你认为其中正确的方案是_____.(3)丙同学按下图装置利用草酸分解产生的CO测定某种铁的氧化物的组成.①当C装置中铁的氧化物全部被还原后,称量剩余的质量为a g,同时测的D装置的质量增加b g,则该铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比为.②丁同学认为去掉A装置,对测定结果无影响,他的观点_____(填“正确”或“不正确”)你的判断理由是.而戊同学认为在D装置后还应再增加某装置,该装置是;若无此装置,对测定结果是否有影响?_____(填“是”或“否”)7.将4.0gCu – Zn合金粉末放到盛有10g稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应。
过滤、称量滤液的质量。
相关实验数据如下:反应前物质的质量/ g 反应后物质的质量/ gCu – Zn合金稀硫酸滤液4.0 10 11.26若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其他成分,请计算原Cu – Zn合金中Zn的质量。
写出必要的计算过程。
有关草酸晶体分解的实验探究专题答案1.(1)c (2) ① B 中澄清的石灰水变浑浊 , D 中黑色固体变成红色 , CO+CuO Cu+CO 2 ② 除去草酸蒸汽,防止对二氧化碳的检验产生干扰 , 收集一氧化碳,防止污染空气 (3)CO 未完全反应;生成的铜又被氧化 .2.(1)无法进行配平、配不平或不符合质量守恒定律或只有化合价的升高,无化合价的降低 (2)①不严密②如右图(长管不伸入液面下不给分)内壁附有澄清石灰水(其它合理答案均给分) CO(3)① H 2C 2O 4 CO 2↑+CO ↑+H 2O ; ② 称量实验前后盛有碱石灰的干燥管的质量(意思相近的表述均给分)3.(1)堵住试管口,靠近火焰点火 (2)除去CO 气体中混有的水蒸气(或干燥CO 气体)(3)CuO+CO = Cu+CO 2 (4)黑色固体逐渐变成红色(5)D4.(1)没有处理尾气(2)乙(3)干燥气体, 黑色粉末变红色 (4) 把装置中的空气排尽,避免一氧化碳和空气混合达到爆炸极限时,加热时发生爆炸 (5)浓氢氧化钠溶液(6)①FeC 2O 4•2H 2O FeC 2O 4+2H 2O ↑ ② Fe 2O 3 .5.(1)吸收生成的水蒸气应该用浓硫酸;吸收生成的二氧化碳气体用浓氢氧化钠溶液;最后剩余的一氧化碳气体进入注射器;故填:浓硫酸;吸收生成的二氧化碳气体;一氧化碳;(2)气体部分残留在A 中,导致少量的二氧化碳没有被B 装置完全吸收,A 质量偏大,导致测量结果偏大,故填:偏大;(3)解:H 2C 2O 4•xH 2O (x+1)H 2O+CO 2↑+CO ↑90+18x 18(x+1)m a则: x=则结晶水的质量分数为= 6.除去CO2;将导管从水槽中移出,熄灭酒精灯;D ;11a:4b ;不正确,混合气体中的CO2会进入装置,使测定结果不准确;盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶(或装有碱石灰的干燥管),是。
7.解:设铜锌合金中Zn 质量为x ,Cu 的质量为4.0g – x ,生成氢气的质量为x – 1.26gZn + H 2SO 4 = Zn SO 4 + H 2↑65 2X x-1.26g65/x = 2/x-1.26g X= 1.3g △ △。