Question

火灾中含碳可燃物不完全燃烧产生的有害有毒的烟雾是造成人员死亡的杀手之一．化学兴趣小组的同学想研究烟雾的成分，他们利用实验室的设备模拟得到了火灾造成的烟雾，并进行处理后对所得的气体成分进行研究．
【提出猜想】（1）只有CO₂；（2）______（3）既有CO₂，也有CO．
【查阅资料】微量CO遇到浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸，会立即变蓝；而CO₂遇该试纸不变色
【设计方案】化学兴趣小组在老师的指导下，设计如图所示实验，通过观察装置B、装置C的实验现象，验证猜想．

【实验探究】完成下列实验报告．

实验步骤	实验现象	实验结论及化学方程式
挤压混合气体的储气罐，随即打开弹簧夹，通入混合气体． 观察装置B、装置C中的现象	装置B中的现象是： ______ 装置C中的现象是： ______	混合气体既有CO2，也有CO． 装置C中反应的化学方程式为： ______

有同学设计如下装置设计来验证研究结果．请你完成下列问题：

（1）确认混合气体中存在CO、CO₂实验结论的实验现象是______
（2）写出装置D中发生反应的化学方程式______
（3）装置A和C都是将气体通入澄清石灰水，但作用是不同的，请分别写出装置A和C中澄清石灰水的作用______、______
（4）你认为第2套装置有哪些不合理之处：______
（5）上述2套装置都有一个共同的缺陷．请你提出改进方法，画出需添加的仪器，并作必要的文字说明______．

Answer 1

解：【提出猜想】碳中只含C元素，根据质量守恒定律，燃烧时可生成碳的氧化物，如氧气充足则生成二氧化碳，如氧气不足，也可能生成一氧化碳，所以生成的碳的氧化物可能组合为：①只有CO₂ ②只有CO ③既有CO又有CO₂．
【实验探究】生成物中既有一氧化碳，又有二氧化碳，则浸有磷钼酸溶液的氯化钯黄色试纸立即变蓝，澄清的石灰水变浑浊．C中是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故答案为：【提出猜想】（2）只有CO；
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论及化学方程式
	装置B中的现象是： 黄色试纸变蓝装置 C中的现象是： 澄清石灰水变浑浊	装置C中反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O

（1）因二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊，一氧化碳可以还原氧化铜，所以确认混合气体中存在CO、CO₂实验结论的实验现象是A中出现浑浊，D中黑色粉末变为亮红色．
故答案为：A中出现浑浊，D中黑色粉末变为亮红色．
（2）一氧化碳还原氧化铜的化学反应式是：CO+CuOCu+CO₂↑．故填：CO+CuOCu+CO₂↑．
（3）因二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以A中石灰水是确认原混合气体中是否存在CO₂；经过B装置后，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，C中石灰水是确认CO₂是否已经被除尽，排除二氧化碳对下面实验的干扰．
故答案为：A中石灰水是确认原混合气体中是否存在CO₂；C中石灰水是确认CO₂是否已经被除尽．
（4）要证明是一氧化碳，就要在D后面再加验证二氧化碳的装置．
故答案为：在D后面再加验证二氧化碳的装置．
（5）两套装置中都有一氧化碳，它是有毒气体，会污染空气，所以要进行尾气处理，在两套装置的最后添加尾气燃烧尖嘴导管．图示如下：

分析：【提出猜想】根据质量守恒定律和含碳物质燃烧条件（氧气是否足量）不同，产物不同的特点回答．
【实验探究】根据一氧化碳和二氧化碳的检验方法回答．
（1）根据二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊和一氧化碳还原氧化铜判断；
（2）熟记一氧化碳还原氧化铜的化学反应式；
（3）根据二氧化碳遇澄清石灰水变浑浊的特点判断；
（4）要有验证生成气体是二氧化碳的装置；
（5）根据都有一氧化碳，要进行尾气处理考虑．
点评：本题为综合实验题，考查知识面广，要求学生审题仔细，能把所学知识系统化，有发散思维能力，知识归纳能力，平时要加强练习．