Question

火災(zāi)中含碳可燃物不完全燃燒產(chǎn)生的有害有毒的煙霧是造成人員死亡的殺手之一．化學(xué)興趣小組的同學(xué)想研究煙霧的成分，他們利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備模擬得到了火災(zāi)造成的煙霧，并進(jìn)行處理后對所得的氣體成分進(jìn)行研究．
【提出猜想】（1）只有CO₂；（2）______（3）既有CO₂，也有CO．
【查閱資料】微量CO遇到浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀黃色試紙，會(huì)立即變藍(lán)；而CO₂遇該試紙不變色
【設(shè)計(jì)方案】化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，通過觀察裝置B、裝置C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證猜想．

【實(shí)驗(yàn)探究】完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式
擠壓混合氣體的儲(chǔ)氣罐，隨即打開彈簧夾，通入混合氣體． 觀察裝置B、裝置C中的現(xiàn)象	裝置B中的現(xiàn)象是： ______ 裝置C中的現(xiàn)象是： ______	混合氣體既有CO2，也有CO． 裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ______

有同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置設(shè)計(jì)來驗(yàn)證研究結(jié)果．請你完成下列問題：

（1）確認(rèn)混合氣體中存在CO、CO₂實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______
（2）寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______
（3）裝置A和C都是將氣體通入澄清石灰水，但作用是不同的，請分別寫出裝置A和C中澄清石灰水的作用______、______
（4）你認(rèn)為第2套裝置有哪些不合理之處：______
（5）上述2套裝置都有一個(gè)共同的缺陷．請你提出改進(jìn)方法，畫出需添加的儀器，并作必要的文字說明______．

Answer 1

解：【提出猜想】碳中只含C元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燃燒時(shí)可生成碳的氧化物，如氧氣充足則生成二氧化碳，如氧氣不足，也可能生成一氧化碳，所以生成的碳的氧化物可能組合為：①只有CO₂ ②只有CO ③既有CO又有CO₂．
【實(shí)驗(yàn)探究】生成物中既有一氧化碳，又有二氧化碳，則浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀黃色試紙立即變藍(lán)，澄清的石灰水變渾濁．C中是氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：【提出猜想】（2）只有CO；
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式
	裝置B中的現(xiàn)象是： 黃色試紙變藍(lán)裝置 C中的現(xiàn)象是： 澄清石灰水變渾濁	裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O

（1）因二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁，一氧化碳可以還原氧化銅，所以確認(rèn)混合氣體中存在CO、CO₂實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中出現(xiàn)渾濁，D中黑色粉末變?yōu)榱良t色．
故答案為：A中出現(xiàn)渾濁，D中黑色粉末變?yōu)榱良t色．
（2）一氧化碳還原氧化銅的化學(xué)反應(yīng)式是：CO+CuOCu+CO₂↑．故填：CO+CuOCu+CO₂↑．
（3）因二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以A中石灰水是確認(rèn)原混合氣體中是否存在CO₂；經(jīng)過B裝置后，氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳，C中石灰水是確認(rèn)CO₂是否已經(jīng)被除盡，排除二氧化碳對下面實(shí)驗(yàn)的干擾．
故答案為：A中石灰水是確認(rèn)原混合氣體中是否存在CO₂；C中石灰水是確認(rèn)CO₂是否已經(jīng)被除盡．
（4）要證明是一氧化碳，就要在D后面再加驗(yàn)證二氧化碳的裝置．
故答案為：在D后面再加驗(yàn)證二氧化碳的裝置．
（5）兩套裝置中都有一氧化碳，它是有毒氣體，會(huì)污染空氣，所以要進(jìn)行尾氣處理，在兩套裝置的最后添加尾氣燃燒尖嘴導(dǎo)管．圖示如下：

分析：【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律和含碳物質(zhì)燃燒條件（氧氣是否足量）不同，產(chǎn)物不同的特點(diǎn)回答．
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)一氧化碳和二氧化碳的檢驗(yàn)方法回答．
（1）根據(jù)二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁和一氧化碳還原氧化銅判斷；
（2）熟記一氧化碳還原氧化銅的化學(xué)反應(yīng)式；
（3）根據(jù)二氧化碳遇澄清石灰水變渾濁的特點(diǎn)判斷；
（4）要有驗(yàn)證生成氣體是二氧化碳的裝置；
（5）根據(jù)都有一氧化碳，要進(jìn)行尾氣處理考慮．
點(diǎn)評：本題為綜合實(shí)驗(yàn)題，考查知識面廣，要求學(xué)生審題仔細(xì)，能把所學(xué)知識系統(tǒng)化，有發(fā)散思維能力，知識歸納能力，平時(shí)要加強(qiáng)練習(xí)．