实验探究：草酸加热分解

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1、实验探宄：草酸加热分解(学生用)一、现行实验及存在的问题乙二酸晶体阁丨乙二酸晶体受热分解1.现行实验(人教版新高中《化学》第三册82页)设计如下：“如图1所示，给试管中的乙二酸晶体加热，将分解产物先通入干燥的冷的小杯中，然后通人澄清石灰水，观察现象。”第83页有如下实验结论：“乙二酸受热分解冇C02和H20生成。2.存在的问题(1)实验装置不合理，实验过程中乙二酸熔化后流向试管口并有凝结，使实验难于继续；(2)乙二酸(z/2c2O4)不同于乙二酸晶体。一般来讲结晶水合物受热首先失去结晶水，因此即便实验检验出有水生成也不

2、能充分说明是乙二酸受热分解有H20生成；(3)根据质量守恒定律或氧化还原反应中化合价变化规律推测，乙二酸(z/2C2O4)受热分解除了有C02和H20生成外，还应该有CO生成，而此实验设计既没有设计如何检验CO，也没有考虑实验的安全性(环境安全与人身安全)；(4)鉴于乙二酸易熔化(101°C〜102°C),125°C时升华迅速，且与石灰水反应生成不溶性草酸钙沉淀。因此，如按图1所示加热，则不能证明使石灰水变得浑浊的是CO2,也就不能得出草酸受热分解产生了CO2。二、探宄内容针对人教版新高中《化学》第三册82页草酸受热分

3、解实验实际存在的问题，木次实验的内容为：优化草酸受热分解实验条件并对草酸受热分解的产物进行探究三、实验原理乙二酸(H2C204)俗称草酸，通常以二水合物形式存在，乙二酸的加热到100°C时失去结晶水，熔化时失水并开始升华，乙二酸的分解温度在150°C以上，分解反应的方程式为：HCOO-COOH150mh〉HCOOH+CO2若继续升高温度至189°C时则同时发生下列反应:HCOOH-HCOOH加热>C02+CO+H2O草酸升华产生的草酸蒸气和草酸分解生成的co、经导管通入到澄清石灰水▲屮都将与石灰水发生反应，相关反应方程

4、式如下：Ca(O")2+CO2=CaCO3丄+H2OCaCO.+CO2+H20=Ca(HCO')2H2C2O4+Ca(OH=CaC2O4+2H2O四、主要物理常数名称分子式颜色、状态熔点(°C)分解温度(°C)溶解度(g)密度(gem'3)乙二酸h2c2o4白色晶体189.51898.61.900二水合乙二酸无色晶体101175101.650六、实验仪器及药品仪器：大试管1支、小试管4支、具支管一支、铁架台1个、酒精灯1个、漏斗一个、不同规格橡皮塞各1个、玻璃棒1支、烧杯(250ml)一个、广口瓶(200ml)1个、

5、胶头滴管、导管、火柴药品：无水乙二酸晶体、无水硫酸铜、碱石灰(s)、稀盐酸、醋酸、冰水、蒸馏水澄清石灰水的配制：取一药匙的氧化钙，加入约200ml水(或容器中加入八分满的水，只要溶液成浑浊状即可)，静置一段时间后，将上层澄清液慢慢倾倒到另一容器(将容液过滤也可)，然后将容器口封好(避免和空气中的二氧化碳接触)。七、实验装置图八、实验步骤1.按实验装置图连接好实验装置，检查装置的气密性。2.称取5~6g无水乙二酸于试管中，在玻璃管中部加入约lg的无水硫酸铜，在烧杯屮加人冰水，组成冰水浴，广门瓶A加入150ml□的澄清石灰

6、水。3.加热试管，不久试管内有冷凝液滴下，继续加热，无水硫酸铜变蓝，试管内不断有液滴滴下，广口瓶内产生大量的气泡，澄清石灰水变浑浊。□□4.点燃经干燥管净化的余气，火焰呈浅蓝色火焰，罩上内壁用少量澄清石灰水润湿的烧杯，石灰水变浑浊。5.停止加热，将广口瓶浑浊液进行分离，得到的沉淀分装至两支小试管，一支试管加人稀盐酸，另一支试管加人醋酸，观察两支试管中是否有气泡产生、沉淀是否溶解。九、注意事项1.实验时乙二酸的用量较多，主要是保证乙二酸升华后还有足够的乙二酸分解成CO、(?09和甲酸，以便继续后而的反应。2.本实验不要在

7、一看到澄清石灰水变浑浊就停止实验，而应该适当延K反应时间。若石灰水变浑浊后又变澄清，也是正常现象，因为CaC(93+CO2+//2O=Ca(HCO3)2。3.应持续加热使温度迅速上升到分解温度，减少草酸的升华，并防止石灰水倒吸至具支试管内，使实验现象不明显。参考文献：[1]李水红.草酸分解实验改进[J].化学教学，1995,(12):6~7.[2]苏香妹.建模思想在高三化学复习屮的应用.化学教育，2006(2)