有關(guān)草酸晶體分解的實(shí)驗探究專題

1、原創(chuàng)：董老師有關(guān)草酸晶體分解的實(shí)驗探究專題1.某研究小組欲檢驗草酸晶體樣品分解產(chǎn)物并測定器質(zhì)量分?jǐn)?shù)(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))，草酸晶體熔點(diǎn)沸點(diǎn)熱穩(wěn)定性101C102C150C160C 升華100.1C分解出水，175C分解成CO2、CO、H2O 加熱分解草酸晶體最適宜的裝置 (填圖1字母序號)。圖2是驗證熱分解產(chǎn)物中含CO, CO2的裝置證明存在CO2的現(xiàn)象 ，證明存在CO的現(xiàn)象是，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式。裝置A的作用 ，氣囊的作用是O為測定樣品中草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計如下方案：稱一定量樣品用上圖裝置進(jìn)行 實(shí)驗，測得裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差，由此計算出的實(shí)驗結(jié)果比實(shí)際值偏低，排除儀器 和操作的因素，

2、其原因可能有：； O草酸晶體(H2C2O42H2O)熔點(diǎn)較低，加熱會熔化、氣化和分解。草酸(H2C2O4)受熱 會分解，它與氫氧化鈣的反應(yīng)為：H2C2O4+ Ca(OH)2= CaC2O4l (白色)+ 2H2Oo甲、乙兩 同學(xué)對草酸受熱分解的產(chǎn)物作如下探究：猜想與假設(shè)：第一種：草酸分解生成CO2和H2；第二種：草酸分解生成CO2、CO和H2O；第三種：草酸分解：h2c2o4 - CO2f + H2O (未配平)；有同學(xué)從理論上就可判斷第三種假設(shè)不成立，老師也認(rèn)為這一判斷是正確的，該同學(xué)判斷的 理論依據(jù)是o設(shè)計與實(shí)驗：甲同學(xué)按A裝置實(shí)驗，觀察到澄清石灰水變渾濁，認(rèn)為此現(xiàn)象是由草酸晶體受熱分解產(chǎn)

3、 生的CO2所導(dǎo)致，此判斷 (填“嚴(yán)密”或“不嚴(yán)密”)。乙同學(xué)的B裝置圖方框內(nèi)的儀器未畫完整，請你幫他畫完整(直接畫在圖上)。 乙同學(xué)按B裝置實(shí)驗，看到無水硫酸銅由白變藍(lán)，洗氣瓶中溶液變渾濁。在尖嘴管口點(diǎn)燃剩余氣體，火焰上方罩一個 燒杯，有白色固體生成，證明產(chǎn)物中有；換一個干、冷燒杯罩在火焰上方，內(nèi)壁無現(xiàn)象，證明產(chǎn)物中無H2O結(jié)論與思考:草酸受熱分解的化學(xué)方程式為：。若省略B裝置方框內(nèi)的儀器，整套裝置也能證明產(chǎn)物中有CO2(假設(shè)每步都反應(yīng)完全)， 方法是：。草酸晶體(H2C2O42H2O)熔點(diǎn)較低，受熱時會迅速熔化并發(fā)生分解，其分解反應(yīng)的化 學(xué)方程式為：H.C2O4-2H.O CO f + C

4、O” +3H2O.某實(shí)驗小組為檢驗草酸分解產(chǎn)物中是否 有CO,設(shè)計了如下圖所示的實(shí)驗裝置?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：點(diǎn)燃A處酒精燈后，先收集一試管氣體，用拇才，若不 發(fā)出尖銳的爆鳴聲，才點(diǎn)燃E和D處的酒精燈。 C裝置的作用是。 D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 實(shí)驗時D裝置中可觀察到的現(xiàn)象 。 實(shí)驗結(jié)束時，應(yīng)先熄 處(填A(yù)”、“D”或“E”)的酒精燈。草酸亞鐵晶體(FeC2O4DH2 O)是一種淺黃色固體，難溶于水，受熱易分解，是生產(chǎn)鋰 電池的原材料，某化學(xué)興趣小組設(shè)計實(shí)驗驗證草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物，并用熱重法 (TG)確定其分解后所得固體產(chǎn)物的組成，探究過程如下：【查閱資料】草酸亞鐵晶體熱分解的

5、氣體產(chǎn)物是H2O，CO，CO22。白色的無水CuSO4遇水蒸氣會變成藍(lán)色【實(shí)驗設(shè)計】從環(huán)保角度考慮，該套實(shí)驗裝置的明顯缺陷 可選擇以下實(shí)驗裝置中的(選填甲”或乙”)作為虛線中的熱分解裝置”.中中【問題討論】 D中濃硫酸的作用是，實(shí)驗過程中觀察到B中白色無水CuSO4變成 藍(lán)色，C中澄清石灰水變渾濁，E中 (填實(shí)驗現(xiàn)象)，則可證明草酸亞鐵晶 體熱分解的氣體產(chǎn)物是H2O，CO，CO2.該興趣小組進(jìn)行上述實(shí)驗時，先點(diǎn)燃熱分解裝置中的酒精燈，一段時間后再點(diǎn)燃E處的酒精燈，原因若通過F裝置中澄清石灰水變渾濁來證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有CO， 則需在C和D裝置之間增加盛有(填物質(zhì)的名稱或化學(xué)式)

6、溶液的洗氣瓶.【數(shù)據(jù)分析】稱取3.60g草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O,相對分子質(zhì)量是180)用熱重法對其進(jìn)行熱 分解，得到剩余固體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示，請分析該圖回答下列問題： TOC o 1-5 h z 過程I發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為._300C時剩余固體只有一種且吃乎的庭g是鐵的氧化物，試通過計算確定該氧化物的化學(xué)式或名稱.網(wǎng).、(請寫出計算過程)100 L將 200 N為 3OT 溫度笆有些晶體按比例帶有一定量的結(jié)晶水，帶有結(jié)晶水的晶體在一定溫度下會脫去結(jié)晶水.草 酸晶體(H2C2O4xH2 O)在常溫下是一種無色透明晶體.草酸晶體受熱時分解的化學(xué)方程 式為：H2C2O4x

7、H2O(x+1) H2O+CO26+CO個某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用該信息以及所學(xué)的知識設(shè)計并開展實(shí)驗，測定草酸晶體中結(jié)晶水 的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(圖中固定裝置已略去，裝置氣密性良好，裝置A、B中的試劑足量，注射器 量程足夠)I 測量裝置A、B的質(zhì)量，排盡注射器中的空氣，連接裝置；口.取質(zhì)量為m的草酸晶體，加熱至完全分解，將產(chǎn)物全部通入以上裝置；皿.測量并記錄裝置A增加的質(zhì)量為a，裝置B增加的質(zhì)量為b，裝置C讀數(shù)為V；IV.甲、乙、丙三位同學(xué)分別利用裝置A、B、C所得數(shù)據(jù)計算該草酸晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù).請回答下列問題：裝置A中盛放的液體是；裝置B的作用是；裝置C的作用之一是測量的體積.乙同學(xué)對利用裝置

8、B測量結(jié)果計算的可靠性經(jīng)行反思與評價，認(rèn)為反應(yīng)后裝置A中殘 留的氣體會使自己的計算結(jié) (填“偏小”或“偏大”).6.某化學(xué)興趣小組通過查閱資料得知：固體草酸(H26.某化學(xué)興趣小組通過查閱資料得知：固體草酸(H2C2O42H2O)受熱可分解其化學(xué)方程式為 該課題小組的同學(xué)在實(shí)驗室分別進(jìn)行了如下實(shí)驗ABCH2C2O42H2O CO f +CO2 f +3H2O, 請回答下列問題：ABC甲同學(xué)利用右圖裝置制取并收集CO:B裝置的作用.CO集滿后，將集氣瓶由水槽中加蓋取出，然后先，再乙同學(xué)為了驗證草酸的分解產(chǎn)物， 設(shè)計了四個方案，分別將混合氣體(包括水蒸氣)依次通過足量的下列試劑:石灰水、灼熱的氧化

9、銅、無水硫酸銅、氫氧化鈉溶液無水硫酸銅、氫氧化鈉溶液、灼熱的氧化銅、石灰水石灰水、無水硫酸銅、灼熱的氧化銅、石灰水無水硫酸銅、石灰水、灼熱的氧化銅、石灰水你認(rèn)為其中正確的方案是.(3)丙同學(xué)按下圖裝置利用草酸分解產(chǎn)生的CO測定某種鐵的氧化物的組成.鐵的氧化物鐵的氧化物當(dāng)C裝置中鐵的氧化物全部被還原后，稱量剩余的質(zhì)量為a g，同時測的D裝置的質(zhì)量增加b g，則該鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為.丁同學(xué)認(rèn)為去掉A裝置，對測定結(jié)果無影響，他的觀,(填“正確”或“不正確”)你的判斷理由 .而戊同學(xué)認(rèn)為在D裝置后還應(yīng)再增加某裝置， 該裝置是；若無此裝置，對測定結(jié)果是否有影響?(填“是”或“否”)7.

10、將4.0gCu- Zn合金粉末放到盛有10g稀硫酸的燒杯中，恰好完全反應(yīng)。過濾、稱量濾液 的質(zhì)量。相關(guān)實(shí)驗數(shù)據(jù)如下：反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量/g反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量/gCu - Zn合金稀硫酸濾液4.01011.26若不考慮該合金中除Cu、Zn以外的其他成分，請計算原Cu - Zn合金中Zn的質(zhì)量。寫出 必要的計算過程。有關(guān)草酸晶體分解的實(shí)驗探究專題答案(1) c (2)B中澄清的石灰水變渾濁，D中黑色固體變成紅色，加執(zhí)CO+CuOCu+CO2 除去草酸蒸汽，防止對二氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾，收集一氧化碳，防止污染空氣 (3)CO未完全反應(yīng)；生成的銅又被氧化.(1)無法進(jìn)行配平、配不平或不符合質(zhì)量守恒定律或只

11、有化合價的升高，無化合價的降低(2)不嚴(yán)密如右圖(長管不伸入液面下不給分)_內(nèi)壁附有澄清石灰水(其它合理答案均給分)CO甘昌(3) H2C2O4 CO2+CO f+H2O；稱量實(shí)驗前后盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量(意思相近的表述均給分)(1)堵住試管口 靠近火焰點(diǎn)火(2)除去CO氣體中混有的水蒸氣(或干燥CO氣體)(3) CuO+CO = Cu+CO2 (4)黑色固體逐漸變成紅色(5) D(1)沒有處理尾氣(2)乙(3)干燥氣體， 黑色粉末變紅色 (4)把裝置中的空氣 排盡，避免一氧化碳和空氣混合達(dá)到爆炸極限時，加熱時發(fā)生爆炸(5)濃氫氧化鈉溶液(6)FeC2O42H2O FeC2O4+2H2O個

12、 Fe2O3 .(1)吸收生成的水蒸氣應(yīng)該用濃硫酸；吸收生成的二氧化碳?xì)怏w用濃氫氧化鈉溶液；最 后剩余的一氧化碳?xì)怏w進(jìn)入注射器；故填：濃硫酸；吸收生成的二氧化碳?xì)怏w；一氧化碳;氣體部分殘留在A中，導(dǎo)致少量的二氧化碳沒有被B裝置完全吸收，A質(zhì)量偏大，導(dǎo) 致測量結(jié)果偏大，故填：偏大；解：H2C2O4xH2O (x+1) H2O+CO26+CO個90+18x18 (x+1)aITI- 5 a x=且一 0maITI- 5 a x=且一 090+1&it則：IE： 31)七iri 5a18X _a iriEa in則結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 乂 1如= 乂1。孵HI -d.LlTTi90+18Xa _ id除去CO2