Question

8．類比法是化學研究物質的重要方法之一．草酸的化學性質與碳酸相似．已知碳酸易分解，草酸在受熱條件下也分解，僅生成三種氧化物．某校研究性學習小組對此展開探究：
（1）小明首先根據(jù)草酸中含有氫、氧元素，可推測生成物中含有水．小明這樣判斷的理由是化學反應前后元素的種類不變．
（2）小明對分解生成的其他產(chǎn)物進行猜測、驗證：
【假設一】生成物中有二氧化碳
實驗一：將生成的氣體通入澄清的石灰水，實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，小明據(jù)此判斷生成物中含有二氧化碳．此反應的化學方程式是Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【假設二】生成物中有一氧化碳
實驗二：小明用如圖裝置進行實驗，從而證明生成物中含有一氧化碳．
請回答：A裝置中黑色固體粉末是CuO（填化學式），A裝置中的實驗現(xiàn)象是黑色粉末變紅色．反應的化學方程式是CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
（3）討論交流：小芳認為，小明的“實驗二”不需要B裝置也能夠推斷出生成物中含有一氧化碳，你是否支持小芳的觀點：支持（填“支持”或“不支持”），請說出你的理由：具有還原性的氧化物是一氧化碳．小芳認為，從環(huán)保的角度看，“實驗二”裝置有一個缺陷，請你指出該缺陷：未進行尾氣處理，處理的方法是B裝置右側導管口處放一燃著的酒精燈．
（4）反思：同學們認為二氧化碳與一氧化碳組成元素相同但是性質差異很大，原因是這兩種物質的分子結構不同．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：小明首先根據(jù)草酸中含有氫（或氫和氧）元素，可推測生成物中含有水；二氧化碳一般用澄清的石灰水來檢驗，澄清的石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；一氧化碳一般用灼熱的氧化銅來檢驗，現(xiàn)象是黑色變紅色，一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳；我支持小芳的觀點，因為只要根據(jù)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色，就可判斷三種氧化物中一定有一氧化碳；“實驗二”裝置有一個缺陷，缺陷是缺少尾氣處理裝置；處理的方法是將尾氣通到酒精燈的火焰上；一氧化碳和二氧化碳的組成元素相同，但分子的構成不同，據(jù)此進行分析解答．

解答 解：（1）小明首先根據(jù)質量守恒定律，草酸中含有氫（或氫和氧）元素，可推測生成物中含有水；
（2）實驗一：二氧化碳一般用澄清的石灰水來檢驗，澄清的石灰水變渾濁，就證明是二氧化碳；一氧化碳一般用灼熱的氧化銅來檢驗，現(xiàn)象是黑色變紅色，一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳；故答案為：澄清石灰水；石灰水變渾濁；CuO；黑色固體變?yōu)榧t色；CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂
（3）我支持小芳的觀點，因為只要根據(jù)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色，就可判斷三種氧化物中一定有一氧化碳；“實驗二”裝置有一個缺陷，缺陷是缺少尾氣處理裝置；處理的方法是將尾氣通到酒精燈的火焰上；故答案為：支持；只要根據(jù)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色，就可判斷三種氧化物中一定有一氧化碳；缺少尾氣處理裝置；將尾氣通到酒精燈的火焰上；（其他合理答案也對）
（4）一氧化碳和二氧化碳的元素組成相同，但是它們分子的構成不同，1個CO分子比1個CO₂分子少1個氧原子，故它們的化學性質不同；
故答案為：（1）氫、氧（或氫），化學反應前后元素的種類不變等，
（2）澄清石灰水變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，CuO，黑色粉末變紅色，CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂
（3）支持，具有還原性的氧化物是一氧化碳（初中范圍內），未進行尾氣處理等，B裝置右側導管口處放一燃著的酒精燈（或導管口用一癟的氣球進行收集）
（4）分子結構．

點評 本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．