Question

33、现对CO₂和CO混合气体进行间歇性分离及干燥的实验装置设计如图．
其中仪器丙为分液漏斗，其颈上有活塞B．通过开启、部分开启或关闭B可以控制漏斗内的液体滴入甲瓶的速率．进入甲瓶的导气管上有活塞A，其功能与B相似．试回答此实验的有关问题：
（1）试剂选择
为了达到实验目的，甲、乙、丙中均需分别加入适当的液体（可供选择的有：水、NaOH溶液、NaCl溶液、Na₂CO₃溶液、饱和石灰水、浓硫酸、稀硫酸、稀硝酸、浓盐酸）．其中，甲应选

NaOH溶液

，乙应选

浓硫酸

，丙应选

稀硫酸

．
（2）操作程序
当与甲装置连接的两个活塞分别处于

A开B关

状态时，导人混合气可先分离得到干燥的

CO

气体；然后当两个活塞分别变为

A关B开

状态时，可分离得到干燥的

CO₂

气体，此时甲瓶内出现的现象是

有大量的气泡产生

．
（3）装置评价
如需全部收集从混合气分离所得的CO₂和CO，此套装置最主要的缺点是

经分离收集到的CO₂和CO不够纯净

，主要原因是

装置内的空气和间歇转换时残留的CO都难于排净

．

Answer 1

分析：根据CO₂最常见的性质能与碱反应生成碳酸盐，可以先将CO₂暂时除去，而CO一般不与任何物质反应且难溶于水，所以可以先分离出CO；然后将变成的碳酸盐加入适量稀酸再变回成CO₂，则达到实验的目对CO₂和CO混合气体分离．

解答：解：（1）对于甲乙丙选择何种试剂，因为混合气体首先通过的是甲，由于CO₂能与碱变成碳酸盐则剩余气体CO就很容易分离出，所以在甲中加入NaOH溶液（饱和石灰水虽是碱但是对二氧化碳吸收能力有限故不可选），与CO₂反应生成碳酸钠和水，CO通过乙瓶顺利分离出来，由于实验中的水分所以乙中加入浓硫酸对其干燥；漏斗中丙液体是将生成的碳酸盐转变成CO₂，所以应该装的是稀盐酸或者稀硫酸
（2）根据气体混合物中物质的特性首先分离出来的是CO（难溶于水又不与其他物质反应），那么应打开A让混合气体通过甲中试剂除去CO₂，所以B是关闭的；然后再分离CO₂，此时打开B，让丙中的液体将甲中生成的物质转化成CO₂，防止空气的进入A关，甲中生成的物质转化成CO₂故现象有大量的气泡产生
（3）由于此装置的内的空气和间歇转换时残留的CO都难于排净，所以导致分离收集到的CO₂和CO不够纯净
故正确答案：
（1）NaOH溶液；浓硫酸；稀硫酸；
（2）A开B关；CO；A关B开；CO₂；有大量的气泡产生；
（3）经分离收集到的CO₂和CO不够纯净；装置内的空气和间歇转换时残留的CO都难于排净．

点评：本题考查了气体混合物分离过程，混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中各组分分开，并恢复到原状态，得到比较纯的物质．本题是气体与气体的混合物常用洗气吸收法．