Question

实验室可用右图所示装置进行CO和CO₂混合气体的分离和干燥。已知a为止水夹，b为分液漏斗丙的活塞。可供选用的试剂有NaHCO₃溶液、NaOH溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸。试回答：

（1）广口瓶甲中应放的试剂为___________，广口瓶乙中应放的试剂为___________，分液漏斗丙中应放的试剂为___________。
（2）第一步应先分离出______，分离时应先关闭______，打开______，发生反应的离子方程式是_____________。
（3）第二步分离出_____________时，先关闭_____________，打开___________，发生反应的离子方程式为______________________。

Answer 1

（1）NaOH溶液 浓H₂SO₄ 稀H₂SO₄
（2）CO  b  a  CO₂＋2OH^－====CO＋H₂O
（3）CO₂  a  b  CO＋2H^＋====H₂O＋CO₂↑

要分离CO与CO₂，题中提供的分离装置是一个洗气装置，即混合气体要从溶液中通过来进行分离。考虑到CO属不成盐化合物，因此题中溶液的作用应该是先把CO₂吸收，让CO通过，则甲装置中广口瓶中所盛溶液应是能吸收CO₂的溶液。从提供试剂中可选出NaOH溶液，这样，当混合气体通过NaOH溶液（此时应关闭b）时，CO₂和NaOH溶液反应生成Na₂CO₃而被吸收，CO逸出，乙广口瓶显然是为气体干燥设置的，应用浓H₂SO₄。
当混合气体中的CO被分离出去以后，CO₂也完全转变成了Na₂CO₃，要让其重新释放，根据Na₂CO₃的性质，还需选出一种酸才行，可从提供试剂中选出稀H₂SO₄，使之与Na₂CO₃反应，释放出CO₂，此时应关闭a，稀H₂SO₄置于分液漏斗中。