草酸加热分解实验条件优化

草酸加热分解实验条件优化

一、实验目的

1. 进一步加深对科学探究过程的理解

2. 提高实验设计能力

3.巩固草酸及其他物质的的理化性质

二、存在的问题

1.乙二酸（H2C2O4）不同于乙二酸晶体（H2C2O4.2H2O）。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能充分说明乙二酸受热分解有H2O生成。

2.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（H2C2O4）受热分解除了CO2和H2O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（环境安全与人生安全）。

3.鉴于乙二酸易熔化（1010C~1020C）,1250C时升华迅速，

且与石灰水反应不溶于草酸钙沉淀。因此，在加热时，则不能证明使石灰水变浑浊的是CO2，也就不能提出草酸分解产生的是CO2。

三、探究内容

针对人教版新高中《化学》第三册82页草酸分解实验实际存在的问题，本次试验的内容为：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。

四、实验原理

乙二酸（H2C2O4）俗称草酸，通常以二水合物形式存在，乙二酸的加热到1000C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1500C以上，分解反应的方程式为：

若继续升高温度至1890C时则同时发生下列反应：

草酸升华产生的草酸蒸气和草酸分解生成的CO2经导管通入到澄清石灰水中都将与石灰水发生反应，相关反应方程式：

五、主要物理常数

六、实验仪器与试剂

仪器：大试管一支、小试管4支、具支管一支、铁架台一个、酒精灯一个、漏斗一个、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：取一钥匙的氧化钙，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，将上层清液慢慢倾倒到宁一个容器（将溶液过滤也可）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

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1g的无水硫酸铜，在烧杯中加入冰水，组成冰水浴，广口瓶内加入150ml的澄清石灰水。

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浸润的烧杯，石灰水变浑浊。

5. 停止加热，将广口瓶浑浊进行分离，得到的沉淀分装至两支小试管，一支试管加入稀盐酸，另一支试管加入醋酸，观察两支试管中师傅有气泡产生，沉淀是否能溶解。

九、注意事项

1. 实验时乙二酸的用量较多，主要是保证乙二酸还

有足够的乙二酸分解成CO、CO2和甲酸，以便继续后面的反应。

2. 本实验不要再一看到澄清石灰水变浑浊就停止实

验，而应该适当延长反应时间。若石灰水变浑浊后又变澄清，也是正常现象，因为CaCO3+CO2+H2O=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具支试管内，使实验现象不明显。

十、参考文献

【1】李水冰.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中的应用. 化学教育. 2006（2）