Question

(14分)某研究性學習小組通過實驗來探究乙二酸(又名草酸)受熱分解的產物(水除外)，他們設計的實驗裝置如下圖所示：

查閱資料可知：乙二酸晶體(H₂C₂O₄·2H₂O)熔點100．1 ℃，草酸鈣是難溶于水的白色固體；Cu₂O能溶于稀硫酸，立即發生歧化反應生成Cu²⁺和Cu。
（1）實驗過程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁，且D裝置中黑色粉末變為紅色，寫出A中發生反應的化學方程式：                                         ；
（2）裝置B的作用是           ；指出上述裝置中的不足之處：                      。
（3）實驗結束后向裝置B的試管中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，可以觀察到的實驗現象是溶液由褪色，反應的離子方程式為                                 。
（4）有人認為D裝置中得到的紅色固體可能是Cu，也可能是Cu和Cu₂O的混合物。實驗小組進一步探究：
①取少量紅色固體加入到盛稀硫酸的試管中，充分振蕩，溶液變為藍色，試管底部仍有紅色固體，由此可以得出的結論是                。
②取該紅色固體與足量的稀硝酸反應，寫出反應的化學方程式                     。

Answer 1

（1）H₂C₂O₄· ·2H₂O  CO↑＋CO₂↑＋3H₂O （2分）
（2）除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對檢驗分解產物CO₂的干擾（2分）；無尾氣處理裝置（2分）
（3）6H⁺+ 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O （2分）
（4）①紅色固體中含有Cu₂O（2分）   ② 3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O （2分）
3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O（2分）

（1）C、E裝置中的溶液均變渾濁，說明反應中都有CO₂生成；D裝置中黑色粉末變為紅色，說明有還原性的氣體產生。根據反應中產生了CO₂，說明該還原性氣體是CO，所以A中發生反應的化學方程式H₂C₂O₄·2H₂OCO↑＋CO₂↑＋3H₂O。
（2）由于乙二酸易揮發，所以B裝置的作用是除去生成物中帶出的乙二酸蒸汽，防止對
檢驗分解產物CO₂的干擾；CO有毒，所以應該有尾氣處理裝置。
（3）裝置B中含有揮發出的乙二酸，而乙二酸能把首先高錳酸鉀溶液氧化，反應的方程
式為6H⁺+ 5H₂C₂O₄+2Cr₂O₇^2- =2Mn²⁺+10CO₂ ↑+ 8H₂O。
（4）①試管底部仍有紅色固體，說明反應中有氧化亞銅生成。
②由于固體含有氧化亞銅和銅，所以和硝酸反應的方程式為
3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O、3Cu₂O+14HNO₃=6Cu(NO₃)₂+2NO+7H₂O。