Question

現(xiàn)對CO₂和CO混合氣體進行間歇性分離及干燥的實驗裝置設計如圖．
其中儀器丙為分液漏斗，其頸上有活塞B．通過開啟、部分開啟或關閉B可以控制漏斗內的液體滴入甲瓶的速率．進入甲瓶的導氣管上有活塞A，其功能與B相似．試回答此實驗的有關問題：
（1）試劑選擇
為了達到實驗目的，甲、乙、丙中均需分別加入適當?shù)囊后w（可供選擇的有：水、NaOH溶液、NaCl溶液、Na₂CO₃溶液、飽和石灰水、濃硫酸、稀硫酸、稀硝酸、濃鹽酸）．其中，甲應選______，乙應選______，丙應選______．
（2）操作程序
當與甲裝置連接的兩個活塞分別處于______狀態(tài)時，導人混合氣可先分離得到干燥的______氣體；然后當兩個活塞分別變?yōu)開_____狀態(tài)時，可分離得到干燥的______氣體，此時甲瓶內出現(xiàn)的現(xiàn)象是______．
（3）裝置評價
如需全部收集從混合氣分離所得的CO₂和CO，此套裝置最主要的缺點是______，主要原因是______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)CO₂最常見的性質能與堿反應生成碳酸鹽，可以先將CO₂暫時除去，而CO一般不與任何物質反應且難溶于水，所以可以先分離出CO；然后將變成的碳酸鹽加入適量稀酸再變回成CO₂，則達到實驗的目對CO₂和CO混合氣體分離．
解答：解：（1）對于甲乙丙選擇何種試劑，因為混合氣體首先通過的是甲，由于CO₂能與堿變成碳酸鹽則剩余氣體CO就很容易分離出，所以在甲中加入NaOH溶液（飽和石灰水雖是堿但是對二氧化碳吸收能力有限故不可選），與CO₂反應生成碳酸鈉和水，CO通過乙瓶順利分離出來，由于實驗中的水分所以乙中加入濃硫酸對其干燥；漏斗中丙液體是將生成的碳酸鹽轉變成CO₂，所以應該裝的是稀鹽酸或者稀硫酸
（2）根據(jù)氣體混合物中物質的特性首先分離出來的是CO（難溶于水又不與其他物質反應），那么應打開A讓混合氣體通過甲中試劑除去CO₂，所以B是關閉的；然后再分離CO₂，此時打開B，讓丙中的液體將甲中生成的物質轉化成CO₂，防止空氣的進入A關，甲中生成的物質轉化成CO₂故現(xiàn)象有大量的氣泡產(chǎn)生
（3）由于此裝置的內的空氣和間歇轉換時殘留的CO都難于排凈，所以導致分離收集到的CO₂和CO不夠純凈
故正確答案：
（1）NaOH溶液；濃硫酸；稀硫酸；
（2）A開B關；CO；A關B開；CO₂；有大量的氣泡產(chǎn)生；
（3）經(jīng)分離收集到的CO₂和CO不夠純凈；裝置內的空氣和間歇轉換時殘留的CO都難于排凈．
點評：本題考查了氣體混合物分離過程，混合物的分離是指用物理、化學方法將混合物中各組分分開，并恢復到原狀態(tài)，得到比較純的物質．本題是氣體與氣體的混合物常用洗氣吸收法．