Question

在農村，每年冬季因燃煤取暖而造成煤氣中毒的事故屢見不鮮．某中學研究性學習小組，決定對家庭使用煤爐取暖產生尾氣的成分進行探究．他們根據碳的化學性質猜測：尾氣的主要成分可能為一氧化碳和二氧化碳．在收集尾氣后，利用下面的裝置進行實驗．請回答：

（1）為證明尾氣中有二氧化碳，他們應先將收集到的氣體通過裝置

 

；（填編號，下同）反應的化學方程式是

 

．
（2）為確定尾氣中是否含有一氧化碳，將尾氣通入裝置D前，應先將氣體通過裝置

 

和

 

，目的是

 

、

 

．
（3）實驗中要兩次用到裝置C，其中第二次的作用是

 

．
（4）本實驗中D中固體出現

 

的現象，反應方程式是

 

．
（5）經實驗探究，他們證實了自己的猜測．據此，你對家庭燃煤取暖有哪些建議？

Answer 1

分析：（1）根據二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁分析；
（2）根據二氧化碳能和氫氧化鈉反應以及濃硫酸具有吸水性進行分析；
（3）根據二氧化碳與石灰水反應有白色沉淀生成，兩次都是驗證二氧化碳的存在；
（4）根據一氧化碳具有還原性，能和氧化銅反應生成銅和二氧化碳進行解答；
（5）根據燃燒的條件，增大氧氣的接觸面積可以使燃料充分燃燒進行解答．

解答：解：本實驗給定的實驗要求是檢驗尾氣中含有一氧化碳和二氧化碳，檢驗二氧化碳需要用澄清的石灰水，而檢驗一氧化碳需要將一氧化碳轉化為二氧化碳后檢驗（也可以借助氧化銅變紅來分析，因為二氧化碳不具有還原氧化銅的性質）．所以檢驗二氧化碳在線，且未來檢驗一氧化碳，需要將在二氧化碳檢驗后吸收掉，這樣才能檢驗轉化和檢驗一氧化碳．檢驗二氧化碳用澄清石灰水，吸收二氧化碳用氫氧化鈉溶液，轉化一氧化碳用氧化銅，在轉化前進行干燥．
 所以相對較為周全的設計為：尾氣→澄清石灰水（檢驗二氧化碳）→氫氧化鈉溶液（吸收二氧化碳）→澄清石灰水（檢驗二氧化碳是否吸收徹底）→濃硫酸（除去水蒸氣）→灼熱氧化銅（轉化和檢驗一氧化碳）→澄清石灰水（檢驗生成了二氧化碳，從而確定一氧化碳，此步也可以不用，因為氧化鐵變為紅色也說明還原性物質存在．所以不同的關注點，可以有不同的實驗）．
故答案為：（1）C；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）B；A；除去尾氣中的CO₂；除去尾氣通過NaOH溶液后引入的少量水蒸氣；
（3）驗證CO還原CuO后有CO₂生成，從而證明尾氣中含有CO；
（4）變紅；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（5）使煤充分燃燒，注意通風排氣，外出和睡覺前，一定要熄滅爐火．

點評：對于混合物成分的檢驗和確定，一是注意所使用的檢驗原理，從而根據不同原理設計不同的實驗，二是在設計中注意各個環節的相互印證的設計，從而保證結論的準確無誤．