Question

在农村，每年冬季因燃煤取暖而造成煤气中毒的事故屡见不鲜．某中学研究性学习小组，决定对家庭使用煤炉取暖产生尾气的成分进行探究．他们根据碳的化学性质猜测：尾气的主要成分可能为一氧化碳和二氧化碳．在收集尾气后，利用下面的装置进行实验．请回答：

（1）为证明尾气中有二氧化碳，他们应先将收集到的气体通过装置

 

；（填编号，下同）反应的化学方程式是

 

．
（2）为确定尾气中是否含有一氧化碳，将尾气通入装置D前，应先将气体通过装置

 

和

 

，目的是

 

、

 

．
（3）实验中要两次用到装置C，其中第二次的作用是

 

．
（4）本实验中D中固体出现

 

的现象，反应方程式是

 

．
（5）经实验探究，他们证实了自己的猜测．据此，你对家庭燃煤取暖有哪些建议？

Answer 1

分析：（1）根据二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊分析；
（2）根据二氧化碳能和氢氧化钠反应以及浓硫酸具有吸水性进行分析；
（3）根据二氧化碳与石灰水反应有白色沉淀生成，两次都是验证二氧化碳的存在；
（4）根据一氧化碳具有还原性，能和氧化铜反应生成铜和二氧化碳进行解答；
（5）根据燃烧的条件，增大氧气的接触面积可以使燃料充分燃烧进行解答．

解答：解：本实验给定的实验要求是检验尾气中含有一氧化碳和二氧化碳，检验二氧化碳需要用澄清的石灰水，而检验一氧化碳需要将一氧化碳转化为二氧化碳后检验（也可以借助氧化铜变红来分析，因为二氧化碳不具有还原氧化铜的性质）．所以检验二氧化碳在线，且未来检验一氧化碳，需要将在二氧化碳检验后吸收掉，这样才能检验转化和检验一氧化碳．检验二氧化碳用澄清石灰水，吸收二氧化碳用氢氧化钠溶液，转化一氧化碳用氧化铜，在转化前进行干燥．
 所以相对较为周全的设计为：尾气→澄清石灰水（检验二氧化碳）→氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳）→澄清石灰水（检验二氧化碳是否吸收彻底）→浓硫酸（除去水蒸气）→灼热氧化铜（转化和检验一氧化碳）→澄清石灰水（检验生成了二氧化碳，从而确定一氧化碳，此步也可以不用，因为氧化铁变为红色也说明还原性物质存在．所以不同的关注点，可以有不同的实验）．
故答案为：（1）C；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）B；A；除去尾气中的CO₂；除去尾气通过NaOH溶液后引入的少量水蒸气；
（3）验证CO还原CuO后有CO₂生成，从而证明尾气中含有CO；
（4）变红；CuO+CO

△   .

Cu+CO₂；
（5）使煤充分燃烧，注意通风排气，外出和睡觉前，一定要熄灭炉火．

点评：对于混合物成分的检验和确定，一是注意所使用的检验原理，从而根据不同原理设计不同的实验，二是在设计中注意各个环节的相互印证的设计，从而保证结论的准确无误．