Question

【题目】在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水．某化学课外兴趣小组对碳的氧化物的成分进行了实验探究．

【提出问题】如何通过实验确定碳的氧化物的成分．

【猜想】

猜想1	猜想2	猜想3
只有CO	只有	CO和CO2都有

【设计实验】基于猜想3，兴趣小组同学设计了如图实验装置：

【实验探究】

（1）实验过程中观察到 装置（填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解时有CO2气体产生,A中发生的化学方程式为_____________________________

（2）实验过程中还观察到以下实验现象：①C装置中澄清石灰水不变浑浊；②E装置中__________________；③F装置中 ，证明有CO气体．

【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立．草酸分解的化学方程式是 ．

【问题讨论】

（1）C装置的作用是

（2）装置末端酒精灯的作用是 ．

【计算】兴趣小组的四位男同学对学校角落的一堆石灰石产生了兴趣，他们想知道其中含碳酸钙的质量分数，于是他们取来了一些石灰石，并取稀盐酸200g，平均分成4份，每人进行了一次实验，结果如下：

实验	1	2	3	4
加入样品的质量/g	5	10	15	20
生成CO2的质量/g	1.54	3.08	4.4	m

①m的数值是 ．

②请你协助他们计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数？（写出完整的计算过程）

Answer 1

【答案】【猜想】CO2 【实验探究】（1）A CO2+Ca(OH)2==CaCO3+H2O

（2）黑色粉末变成红色 澄清石灰水变浑浊

【实验结论】C2H2O4△CO2↑+CO↑+H2O

【问题讨论】（1）检验二氧化碳是否被完全吸收 （2）处理尾气CO

【计算】（1）4.4 （2）70%

【解析】

试题分析：【猜想】根据猜想1和3，故猜想2：只有CO2

【实验探究】（1）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验过程中观察到A装置中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解时有CO2气体产生；化学方程式为：CO2+Ca(OH)2==CaCO3+H2O

（2）一氧化碳具有还原性，能将氧化铜还原，且生成二氧化碳，故实验过程中若观察到实验现象：E装置中黑色粉末变成红色；F装置中澄清石灰水变浑浊，证明有CO气体

【实验结论】通过实验探究证明：猜想3成立，即生成的是CO和CO2的混合气体，故草酸分解的化学方程式是：C2H2O4△CO2↑+CO↑+H2O

【问题讨论】（1）因为一氧化碳还原氧化铜的生成物之一是二氧化碳，为了检验是生成的二氧化碳，就必须保证反应前没有二氧化碳，故C装置的作用是：检验二氧化碳是否被完全吸收

（2）一氧化碳有毒，故装置末端酒精灯的作用是：处理尾气CO

【计算】（1）数据的分数和处理，根据表中数据找规律，保持稀盐酸的质量不变，不断成倍加入石灰石样品，结果实验1、2生成的二氧化碳质量也成倍增加，当进行实验3，加入样品的质量15g，是实验1的3倍，可生成的二氧化碳质量4.4 g≠1.54g×3=4.62 g，说明此时反应结束，石灰石过量，稀盐酸不够，故实验4即使再增加石灰石的质量，但生成二氧化碳的质量仍然为4.4 g

（2）此时选择计算的数据应为石灰石全部反应的实验，经过上面的分析，可以选择实验1或2的数据均可，根据化学方程式：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中CaCO3与CO2的质量关系，可求出CaCO3的质量，进而计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数

解：设CaCO3的质量为x

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 1.54g

100:44=x:1.54g

x=3.5g

石灰石中碳酸钙的质量分数=3.5g/5g×100%=70%