Question

8．實驗室模擬煉鐵原理進行實驗，得到的尾氣是CO和CO₂的混合氣體．現欲利用如圖裝置將該混合氣體進行分離，圖中a、b、c、d均為活塞．

①檢查裝置的氣密性．甲、乙、丙裝置內放入一定量水，使長導管口浸沒 在水面以下，關閉b、c，打開a、d，并在最右端導 管口接注射器．當向外緩慢拉動注射器活塞時，如果整套裝置氣密性良好，則能觀察到的現象是長頸漏斗的下端會產生氣泡． 
②分離CO和CO₂的混合氣體．
可供選擇的試劑有：稀硫酸、濃硫酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、濃鹽酸、氯化鈣溶液．
步驟Ⅰ：關閉b、c，打開a、d，緩緩通入混合氣體，甲中發生反應的化學方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；若乙裝置中的現象是澄清的石灰水無明顯變化，說明甲裝置中的反應是充分的；丙中試劑為濃硫酸．通過此步實驗，分離出一種氣體．
步驟Ⅱ：關閉a、d，打開b、c，讓分液漏斗中的稀硫酸（填試劑名稱）緩緩流下至不再產生氣泡時，關閉b．通過此步實驗，即可分離出另一種氣體．

Answer 1

分析 ①裝置氣密性檢驗的原理是：通過氣體發生器與液體構成封閉體系，依據改變體系內壓強時產生的現象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞．
②步驟Ⅰ：關閉b、c，打開a、d，結合二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應，檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水，進行分析解答．
步驟Ⅱ：關閉a、d，打開b、c，結合碳酸鈉溶液能與稀硫酸反應生成二氧化碳氣體，進行分析解答．

解答 解：①甲、乙、丙裝置內放入一定量水，使長導管口浸沒在水面以下，關閉b、c，打開a、d，并在最右端導 管口接注射器．當向外緩慢拉動注射器活塞時，如果整套裝置氣密性良好，錐形瓶內的空氣體積增大壓強變小，若氣密性良好則可以看到長頸漏斗的下端會產生氣泡．
②步驟Ⅰ：關閉b、c，打開a、d，緩緩通入混合氣體，二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，一氧化碳不與氫氧化鈉溶液反應，甲中發生反應的化學方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水，若乙裝置中的現象是澄清的石灰水無明顯變化，說明甲裝置中的反應是充分的；再通過濃硫酸進行干燥，丙中試劑為濃硫酸．
步驟Ⅱ：關閉a、d，打開b、c，讓分液漏斗中的稀硫酸緩緩流下，碳酸鈉溶液能與稀硫酸反應生成二氧化碳氣體，至不再產生氣泡時，關閉b，通過此步實驗，即可分離出二氧化碳．
故答案為：①長頸漏斗的下端會產生氣泡；
②步驟Ⅰ：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；澄清的石灰水無明顯變化；濃硫酸；
步驟Ⅱ：稀硫酸．

點評 本題難度不是很大，熟練掌握二氧化碳與一氧化碳的化學性質、碳酸鈉與稀鹽酸的化學性質等是正確解答本題的關鍵．