Question

用如圖的裝置分離CO₂和CO的混合氣體并測定其中CO₂的體積分?jǐn)?shù)，圖中的a，b，c，d均為活塞，可以控制氣體的通過和液體的加入．請選擇適宜的試劑完成實驗．

供選用的試劑有：①稀硫酸；②澄清的石灰水；③氫氧化鈉溶液（試劑均足量）．
實驗分以下兩步進(jìn)行：
（1）關(guān)閉b，c，打開a，d通入混合氣體．則甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．若乙裝置中的現(xiàn)象是

 

，說明甲裝置中反應(yīng)是充分的．（注：假設(shè)裝置中的該氣體全部被回收）丙裝置中用充滿水的倒立量筒收集氣體，若通入500mL混合氣體，量筒中就會收集到200mL氣體，則混合氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)為

 

；如果某同學(xué)在讀取圖中量筒數(shù)據(jù)時俯視讀數(shù)，則所讀取的氣體體積會

 

200mL（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）關(guān)閉a，d，打開b，c，讓分液漏斗中試劑緩緩流下即可產(chǎn)生另一種氣體．則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，收集該氣體應(yīng)該使用

 

法．

Answer 1

考點：混合物的分離方法,測量容器-量筒,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的分離和提純

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)差異進(jìn)行混合物的分離，首先將二氧化碳轉(zhuǎn)化成其他的物質(zhì)，分離得到一氧化碳，然后再利用物質(zhì)間的反應(yīng)，重新生成二氧化碳．應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，讓一氧化碳用排水收集．然后再用稀硫酸和生成的碳酸鈉反應(yīng)，再生成二氧化碳，從而達(dá)到分離一氧化碳和二氧化碳的目的；
（2）根據(jù)二氧化碳的密度大于空氣的密度且二氧化碳能溶于水進(jìn)行解答

解答：解：
（1）分離一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，首先分離得到一氧化碳，此時打開活塞a、d，關(guān)閉活塞b、c，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，轉(zhuǎn)化生成碳酸鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；然后使用澄清的石灰水檢驗二氧化碳是否被完全吸收，若乙裝置中的現(xiàn)象是澄清石灰水不變渾濁，說明甲裝置中反應(yīng)是充分的，丙裝置中用充滿水的倒立量筒收集一氧化碳?xì)怏w，若通入500ml混合氣體，量筒中就會收集到200ml氣體，則混合氣體中CO₂的體積為300ml，所以混合氣體中CO₂的體積分?jǐn)?shù)=

300mL

500mL

×100%=60%，如果某同學(xué)在讀取圖中量筒數(shù)據(jù)時俯視讀數(shù)，因為現(xiàn)在俯視讀數(shù)的是倒立的量筒，所以讀取的氣體體積會偏��；故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；澄清石灰水不變渾濁；60%；＜；
（2）再用稀硫酸和生成的碳酸鈉反應(yīng)，再生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，從而達(dá)到分離一氧化碳和二氧化碳的目的，二氧化碳的密度大于空氣的密度且二氧化碳能溶于水，所以收集用向上排空氣法．故填：向上排空氣．
答案：
（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；澄清石灰水不變渾濁；60%；＜；
（2）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，向上排空氣

點評：本題主要考查了常見混合氣體的分離，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)差異進(jìn)行，要求同學(xué)們熟練掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)，以便靈活應(yīng)用．